蚓糞滲透液為補給肥，來增加番茄果實質量

Vermicompost leachate as a supplement to increase tomato fruit quality

(翻譯自：墨西哥克雷塔羅省克雷塔羅自治大學，化學學院天然產物研究部 研究論文)

0.【摘要】

　　由於產量低，儘管有機農作能提供較高營養價值的農產品，但無法滿足全球糧食所需。這份研究的目的，是把各類蚓糞滲透液(VCLs)加入番茄耕作期間(常規使用化學肥料的耕作方式)的灌溉系統，來評量番茄內的茄紅素、β胡蘿蔔素、酚類物質的含量及土壤的物理和化學變化。為了評量蚓糞滲透液的效果，這邊使用了三種不同的蚓糞滲透液：

1. 蘑菇廢棄物(太空包)為蚯蚓食物的蚓糞滲透液 (MSHW) - ( 後面簡稱「蘑菇滲透液」)

2. 切葉螞蟻廢棄物為蚯蚓食物的蚓糞滲透液 (LCAW) - ( 後面簡稱「切葉螞蟻滲透液」)

3. 牛糞堆肥為蚯蚓食物的蚓糞滲透液 (CC) - ( 後面簡稱「牛糞滲透液」)

　　以每植株使用劑量0.1L滲透液作為營養補充液加入灌溉系統，三種不同滲透液分別以每周一次、每周兩次、和每15天一次加入灌溉系統。


　　所有蚓糞滲透液對茄紅素的產生都有積極的效果，其中效果最好的為蘑菇滲透液 (78 mg kg^-1)，蚓糞滲透液減少了對植株的藥害離子達99%，並且藉以提高有機物數量和水滲透率來改善土壤結構，但是，蚓糞滲透液在這個實驗上對生理變化沒有影響。

　　實驗結果支持每周使用兩次0.1L劑量的牛糞滲透液，因其增加茄紅素的含量達67%。

1. 【介紹】

　　有機農作(OA，Organic Agriculture)的共識是無法滿足全世界對蔬菜的需求，因為只有0.3%的農業用地是採用有機方式耕作(Connor, 2008數據)，而且某些作物的產量只有常規農作(CA，Conventional Agriculture 使用化學肥料和化學農藥耕作的方式)所獲得的30%(de Ponti et al., 2012數據)。

　　低有機農作(OC)的產量得依靠對農作使用營養劑(通常增加有機物)，因此造成離子失橫的永久應力結果，相反的，常規農作(CA)時常對各種農業作物使用重劑量的化學肥料和農藥來改善產量。此兩種耕作模式使用化學物品創造植株的舒適狀態，藉以增加水果產量，但產物營養價值卻低。因此，第三種耕作途徑是「整合農作管理」(ICM)，例如：綜合常規和有機耕作方式、有意義地支援農業生產、維持收入、保護環境、以及回應消費者對食物高營養價值的需求。

　　使用蚓糞來增加如番茄等水果的營養價值，是個審慎周密的技術能力，例如，這技術增加了維生素C、酚類化合物、類胡蘿蔔素的質量，和抗氧化物的活性。

　　在蚓糞的生產過程中，為避免飽和而流失，由微生物排出的滲透液必須收集起來，這些滲透液有益於植物，因為它們的高腐植酸和營養成分可被用來當作肥料，作物發育中的酸度調節過程，幫助土壤保留濕度，並增加某些金屬離子螯合能力，減少流失。

　　目前，消費者普遍專注於可以滋補和提供營養利益的功能性食物，番茄是人類飲食中茄紅素的主要來源，流行病學研究報告指出，定期食用含茄紅素食物，可以減少前列腺癌和心血管疾病的風險。因此，蚓糞可以用來提高番茄的營養質量，必須注意的是，蚓糞的影響是由多種因素所造成，如建立農作的土壤基質不同、蚓糞的物理化學生物特性的不同、目標作物的種類不同。例如，使用蚓糞在長周期，如不確定品種番茄的作物上時，果實產量可能受到影響，在溫室裡產量大約只有192t (ha^-1)，而使用化學肥料的常規農作最高可以生產400t(ha^-1)的產量。

　　一些研究報告指出，使用蚓糞作為唯一的營養來源，也許會貶抑水果產量，甚至造成植物的死亡。目前，農作方式主要專注於生產標準質量而產量高的收穫，然而，在產量與質量間是很難找出一個平衡的，因為後者通常需要給予農作某些型態的應力，因而造成產量下降。

　　這項研究目的，在於添加蚓糞滲透液到溫室番茄的作物中，藉以提高果實營養價值，而不折衷產量。

2.【方法】

　　這實驗在2013年，墨西哥克雷塔羅省，克雷塔羅自治大學進行。

2.1 蚓糞基底和蚓糞滲透液的生產

　　為了生產蚓糞滲透液，使用以下幾種蚓糞基底：

a. 來自於自由放牧牛隻的牛糞堆肥為食物的蚓糞 (cc)

b. 主要包含大麥梗、玉米、和有機泥炭的蘑菇廢棄物為食物的蚓糞 (MSHW)

c. 切葉蟻廢棄物，主要來自墨西哥阿塔省，只採集該區域螞蟻巢穴移出的有機物，以此為食物的蚓糞 (LCAW)

　　為了生產蚓糞滲透液，建立1%斜度的水泥塊床(1米寬 x 10米長 x 0.5米高)，每平方米放5000隻蚯蚓(赤子愛勝蚯蚓)，每15天生產10公斤蚓糞滲透液。濕度維持在60%~90%，平均溫度在19度C。蚯蚓養殖進行六個月，這期間收集的蚓糞滲透液收集在黑色箱子。

赤子愛勝蚯蚓特徵是尾巴常有黃色紋路，頭部環節比較後面

　　對蚓糞基底和蚓糞滲透液的化學和物理描述：

　　在進行蚓糞實驗之前，三種蚓糞基底都經過檢驗分析，由此三種基底獲得的蚓糞滲透液也是如此，同時送到一間合法認證實驗室(Laboratorio de Nutrición Vegetal S.C. Guanajuato, México)，分析酸鹼度(pH), 總氮(N), 磷(P₂O₅), 鉀(K₂O), 鈣(Ca), 鎂(Mg), 鐵(Fe), 銅 (Cu), 錳(Mn), 鋅(Zn), 鈉(Na), 硫(S), 硼(B), 有機物(OM), 粗灰質, 有機碳, 碳氮比, 電導率(EC), 和濕度。

　　氮(N)根據Kjeldahal規範測量。

　　電導率和酸鹼度依據Norma Mexicana NMX-FF-109-SCFI-2007標準。

　　鉀(K₂O), 鈣(Ca), 鎂(Mg), 鐵(Fe), 銅 (Cu), 錳(Mn), 鋅(Zn), 鈉(Na)依據材料濕消化原子吸收作用為分析。

　　磷(P₂O₅)和硼(B)取決於材料鍛燒分光光度法。

　　濕度採用重量法評估。

　　灰質和有機物透過鍛燒分析。

　　有機碳的計算以材料的百分比測得。

　　碳氮比基於乾材料測得。

2.2 實驗設計

　　實驗在一個橢圓形自然通風，覆蓋180微米厚塑膠布的溫室內進行(溫度在10~27度C，相對濕度在45%~90%)，番茄栽培密度為每平方米2.5株，移植自一般土壤。(土壤特性見下表的 "使用前土壤")

施作蚓糞滲透液前後土壤檢測

　　實驗設計包含完全隨機區塊，10個操作組(T1~T10)，每三個重複一次。實驗以三株為一單位，每個田畦有木板阻隔彼此不同的操作，三個田畦總數用來完成三個重複。每個區塊有四米長，含有23棵植株，取用其中中間的三棵植株來作為分析樣本。

　　變化包含不同的蚓糞和作業時間：每周一次(1W)、每周兩次(2W)、每15天一次(EFD)。

操作組(T)分為：

T1: MSHW 1W,  化學施肥+每周一次補充蘑菇滲透液。

T2: MSHW 2W,  化學施肥+每周兩次補充蘑菇滲透液。

T3: MSHW EFD, 化學施肥+每15天一次補充蘑菇滲透液。

T4: LCAW 1W,   化學施肥+每周一次補充切葉螞蟻滲透液。

T5: LCAW 2W,   化學施肥+每周兩次補充切葉螞蟻滲透液。

T6: LCAW EFD,  化學施肥+每15天一次補充切葉螞蟻滲透液。

T7: CC 1W,        化學施肥+每周一次補充牛糞滲透液。

T8: CC 2W,        化學施肥+每周兩次補充牛糞滲透液。

T9: CC EFD,       化學施肥+每15天一次補充牛糞滲透液。

T10 (control): SCHF 只有化學施肥。(控制組)

　　所有操作組於植株移植30天後開始透過灌溉系統用滲透液補充(除了控制組T10)，直到番茄耕作期結束，應用的滲透液劑量為每棵植株 0.1L ( 2.5 dS m^-1 電導率和 5.8 酸鹼度 )。

　　只用化學肥料的控制組植株，依據Steiner(1984)規範如下規劃：移植後便使用1.5 dS m^-1 電導率澆灌，直到綁起第三叢，第三叢起到第六叢使用2 dS m^-1 電導率，之後便一直使用2 dS m^-1 電導率直到循環結束。

2.3 變化評估

作物的變化

每周測量紀錄每棵植株下列變化量: 

　　植物高度(PLH), 葉片長度(LL), 每植株果實數量(NFP), 莖幹直徑(SD), 果實腰圍直徑(EDF), 果實上下直徑(PDF), 新鮮果實重量(FFW), 和每棵植株果實產量(Kg)。

土壤的物理和化學變化

　　土壤變化測量紀錄使用前的變化，直到實驗結束。取30公分深度的土壤作為樣本，並送到合法認證的實驗室化驗檢測下列物理特性：飽和度(SAT), 容水量(FC), 凋萎點(WP), 水滲透力(HC), 容積密度(BD), 陽離子交換容量(CEC) 和電導率(EC)。化學特性包含有機物(OM), 無機氮(IN), 全磷(P), 鉀(K), 鈣(Ca), 鎂(Mg), 鈉(Na), 鐵(Fe), 鋅(Zn), 錳(Mn), 銅(Cu), 硼(B), 硫(S), 和酸鹼度(PH)。

番茄果實的變化

　　採收變紅色的果實，每回的操作隨機抽驗果實的糖度( °Brix)、電導率(EC)、和酸鹼度(PH)。另外，初步化學研究，每周施用兩次蚓糞滲透液(VCL)的變化結果，針對組別T2、T5、T8和T10的β胡蘿蔔素、茄紅素和芸香糖苷的產量趨勢做紀錄。使用數位分光儀為新鮮採收的果實果汁做糖度的測量，並以糖的百分比來做表達。

2.4 高效液相色譜法(HPLC)測定茄紅素和β胡蘿蔔素

儀器儀表

　　The HPLC analysis was conducted on a Waters apparatus (Millipore Corp., Waters Chromatography Division, Milford, MA) composed of a 600E multi-solvent delivery system equipped with a photodiode array detector (2998 Waters) and an electronic degasser (MetaChem Technologies, Inc.). Control of the equipment, data acquisition, processing, and management of the chromatographic information were performed with the Empower3 software (Waters).

作分析的樣本準備

　　Freshly harvested tomato fruits from cluster number 7 were stored at -20 °C for two days. The fruits were then homogenized in a blender (Ultra turax) for 1 min and protected from light with aluminum foil.

　　For the extraction of carotenoids, 1 ml of 2.5% butyl hydroxytoluene (BHT) (0.25 g BHT in 10 ml ethanol) was added to 50 ml of the homogenate (approximately 40 g). The mixture was shaken for 10 min. Then, 20 ml of hexane:acetone:ethanol (2:1:1, v:v:v) (adapted from Toora et al., 2006) was added, and the mixture was shaken again for 5 min and filtered through a glass Büchner funnel with a porous disc (10 to 15 mm). Two additional extractions were performed, and 3 ml of 40% methanolic NaOH (8 g NaOH in 20 ml methanol) was added to the total extract. The mixture was heated at 56 °C for 20 min and immediately cooled in a water bath at room temperature. A total of 10 ml of hexane was added, and the mixture was shaken for 1 min. To this solution, 50 ml of 10% NaCl (20 g NaCl in 180 ml H₂O) was added, and the mixture was shaken for 1 min and left untouched to allow the two layers to separate from each other. The upper layer (hexane) was collected, dried over anhydrous sodium sulfate, filtered, and evaporated until dry, and the residue was analyzed to identify the carotenoids.

　　For phenolic extraction, a mixture of 50 ml MeOH and 50 ml of the homogenized tomato was stirred for 5 min, filtered and evaporated under reduced pressure until dry. The residue was re-dissolved in 5 ml H₂O (HPLC grade), and 1 ml of this solution was filtered across regenerated cellulose acrodiscs (Econofilter with a 25 mm diameter and a 0.2 mm pore size, Agilent Technologies), and the residue was analyzed to identify the phenolics. The remaining 4 ml was divided into two equal portions for acid and base hydrolyses. Each portion was stirred for 2 h with 2 N HCl (or 2 N NaOH) in an 80 °C water bath. These processes were conducted in only two samples (T1 and T2).

分析類胡蘿蔔素方法

　　For the analysis of carotenoids, a YMC reversed-phase carotenoid column (Merck) (C30; 150 x 4.6 mm i.d.; S-3 µm) was used. A binary linear gradient system composed of A) methanol/methyl-t-butyl-ether (MTBE)/H₂O (81:15:4) and B) methanol/MTBE/H₂O (6:90:4) was used. The elution mode was set according to the column manufacturer, i.e., 1 ml min^-1 from 0 to 100% B (0-90 min) followed by column re-equilibration for 10 min. Detection was performed at 450 nm. To prepare the sample for injection, the total dried hexane extract was re-dissolved in 10 ml of a mixture of CH₂Cl₂ and the mobile phase B (1:1). Aliquots of this dissolution were filtered through acrodiscs, and 20 µl was injected into a Rheodyne (7725i) with a 20 µl loop. Compound identification was performed through a comparison of the retention times and λ_max of the peaks in the sample with those of pure commercial lycopene and β-carotene (Sigma-Aldrich). Quantification of the compounds was achieved using a calibration curve obtained from β-carotene at the concentrations of 0.05, 0.1, 0.2, and 0.4 mg β-carotene in 20 ml of CH₂Cl₂ and mobile phase B (1:1). The results were expressed as mg kg^-1 of fresh fruit.

分析酚類物質的方法

　　The following phenolic standards were used: chlorogenic, caffeic, ferulic, and protocatechuic acids and the flavonoids (-)-epicatechin, (+)-catechin, kaempferol, rutin, and quercetin (all from Sigma-Aldrich). Analyses were conducted according to a method routinely used in our laboratory involving the ZORBAX Eclipse XDB-C18 column (3.5 μm, 150 × 4.6 mm i.d.) provided with a pre-column (Agilent). The mobile phase consisted of a binary gradient composed of A) CH₃CN and B) AcOH 0.0125 N. The elution mode was asfollows: 95% AcOH 0.0125 N from 0 to 2.0 min, 95% to 85% from 2.0 to 5.0 min, 85% to 50% from 5.0 min to 20 min, and 50% to 95% from 20 min to 25 min. The column was equilibrated with this final composition until 35 min had passed. The flow rate was 0.8 ml min^-1, detection was performed at 280 nm, the injection volume was 20 μl, and the total elution time was 40 min.

2.5. 統計分析方法

　　A one-way analysis of variance (ANOVA) was conducted for all parameters except for lycopene, β-carotene, and rutin. Differences between treatments were determined by Tukey's test using Origin Pro 8.0 software (OriginLab®). Significance was defined as p≤0.05.

3.【結果】

3.1 各種蚓糞和蚓糞滲透液的化學和物理特性

　　除了鉀(K)的含量以外，其餘巨量元素(全氮N, 磷P₂O₅, 鈣Ca, 鎂Mg)在各種滲透液裡的含量都相似。全氮(N)從蚓糞到滲透液分別減少了97.7%(蘑菇滲透液)、97.8%(切葉螞蟻滲透液)、和97.3%(牛糞滲透液)，磷(P₂O₅)也有類似的趨勢。相比之下發現，巨量元素(鉀K, 鈣Ca, 鎂Mg, 和鈉Na)的總數在所有操作上都減少，減少幅度最大的組別是蘑菇滲透液(平均減少68.7%)，減少幅度最小的是牛糞滲透液(平均減少48%)。

　　微量元素(鐵Fe、銅Cu、鋅Zn、錳Mn)上也有相同的趨勢，從蚓糞到蚓糞滲透液後，數量皆大幅減少，在牛糞滲透液甚至減幅高達99%。在所有操作分析中，切葉螞蟻滲透液含有最高含量的鐵(0.004%)。

　　關於物理特性，除了牛糞滲透液組外，電導值全都下降。

蚓糞和蚓糞滲透液的物理和化學特性

3.2 蚓糞滲透液致使土壤的變化

　　蚓糞滲透液的應用改變了土壤的物理屬性，例如，蚓糞滲透液改變土壤結構，體現於更高的飽和度(SAT)和容水量(FC)。另外，在操作組和控制組的土壤也觀察到水滲透力(HC)的差異，只施用化學肥料操作的組別(SCHF)影響特別突出(87.8%)，其次是牛糞滲透液組(76.8%)。此外，蚓糞滲透液的操作透過灌溉系統累積如微量元素等金屬離子，已知具有拮抗作用，事實上，比較最初始的土壤狀態，蚓糞滲透液跟控制組(只用化學肥料SCHF)比較起來，鈉在土壤裡有最大的程度的累積。

施作蚓糞滲透液前後土壤檢測

3.3 作物的生理變化

　　新鮮果實的重量在所有操作組別裡沒有不同，植株的生理變化也發現同樣趨勢。因此，蚓糞滲透液在此不能影響作物的生理變化。

蚓糞滲透液在此對番茄植株沒有影響

　　蚓糞滲透液在所有組別中，沒有對番茄產量造成顯著的差異，這似乎表示蚓糞滲透液在此實驗只改變了土壤的結構和化學特性，在實驗的過程中，蚓糞滲透液在此通常無法改變番茄植株的生理變化。因此，果實產量似乎取決於兩種模式(有添加蚓糞滲透液和只有化學肥料)應用的頻率次數。

番茄果實產量在各組別中沒有顯著差異

3.4 番茄果實的變化

　　番茄果實糖分含量沒有觀察到有顯著的差異，所有組別的甜度值(°Brix)都達到5.14~5.35之間，各操作組(有加蚓糞滲透液T1~T9)的糖度都略高於控制組(只用化學肥料T10)生產的5.15度。對照之下，包含控制組(T10)在內，酸鹼度(PH)也有類似的結果(介於5.9~60.8)。還有，包含控制組(T10)在內，果實的電導率介於4.08~4.6。因此，施用蚓糞滲透液的操作在這些變化(糖度、酸鹼度、電腦率)上沒有顯著的影響被發現。

不同組別番茄果實三種屬性變化

3.5 茄紅素、β胡蘿蔔素、芸香糖苷的識別和量化

　　各組別HPLC檢測獲得結果本質上與下表圖T5組別相同，兩種主要類胡蘿蔔素匹配純β胡蘿蔔素和茄紅素，因此，其他組別含有相似的胡蘿蔔素元素是合理的。關於對酚類物質的調查，只有芸香糖苷被偵測到，而且含量很少(每公斤新鮮水果平均含量0.13毫克)。

T5組別分析出β胡蘿蔔素和茄紅素

　　推論新鮮水果產生的數量，量化化合物(茄紅素、β胡蘿蔔素、芸香糖苷)於下圖表。

4.【討論】

　　由於高電導值和過量的元素離子產生的藥害，在農作上單純使用堆肥已被證實會限制作物生長(García-Gómez et al., 2002)。我們的結果顯示從蚓糞產生滲透液減少了錳、硼、鋅、銅、鐵離子的濃度，這樣的減少現象是有益的，因為堆肥通常有對植物產生藥害的高濃度微量元素，蚓糞技術顯示在滲透液中能把如錳和硼等藥害離子減少達到99%，更重要的是，不重要甚至有毒害的鈉離子減少達到47%。

　　然而，在蚓糞滲透液裡的氮含量減少達97%，可能大多已揮發掉，這樣的揮發現象在有機農業裡是個至關重要的問題，因為植物需要消耗大量的氮。

　　相較之下，蚓糞滲透液的酸鹼度接近中性，2008年Tejada研究中，牛糞滲透液獲得的酸鹼度數據為PH6，在我們的實驗裡，牛糞滲透液獲得的酸鹼度為PH7.27。這個結果是重要的，因為較低的酸鹼度，就較無須注意酸鹼度問題。蚓糞滲透液的物理化學特性和蚯蚓以何種基質食物為食有關。

　　土壤鹽度是個嚴峻的問題，不只減少了農業潛力並且對農民生計策略造成重大負面影響。鹽分不利於改善土壤的物理和化學特性，並且造成吸水率下降和離子失衡。雖然本研究各種滲透液的離子濃度仍高於可接受的理想值，減少濃度是非常重要的，因為他們能降低這些常見肥料的離子毒害。

　　蚓糞滲透液改變土壤的物理特性，然而，在此所有不同組別獲得的數據，除了容積密度(BD)以外，都和控制組(T10)所獲得的數據完全不同，水滲透率(HC)有重大減少，達到87%，這樣的減少最有可能會減少水滲透到地下並且造成諸如鈉等離子的累積，在控制組深度30公分的土壤測得最大數量的鈉(562ppm)和最高的電導率(12.05 dS m^-1)，水滲透率(HC)是重要的，因為它能提供水的流體力學和地裡溶質流動的指標，當這指標像T10組發生的下降到每小時0.5公分以下，灌溉或引流都會被折衷而且減少作物產量。就如先前的報告，有機物(OM)跟水滲透率(HC)有連帶關係，由於增加了有機碳，這物質也增加了更多孔隙空間(Tisdall and Oades, 1982)，在我們的實驗中，沒有發現這兩者元素有直接的相關性，該關聯取決於施肥的不同，例如，用牛糞滲透液施肥(T7、T8、T9)產生平均4.14%的有機質和每小時0.95公分的滲透率，而蘑菇滲透液施肥(T1、T2、T3)產生平均3.73%的有機質和每小時2.25公分的滲透率。

　　另外一個重要發現是土壤30公分深有高電導率，測得最高的電導率值是控制組(12.05 dS m^-1)，依序為蘑菇滲透液、切葉螞蟻滲透液、最後牛糞滲透液電導率為2.17 dS m^-1，根據García-Gómez et al. (2002)研究報告指出，單獨使用堆肥會因其高電導率而危害作物，然而，我們的結果顯示，牛糞滲透液的使用可以是一項替代選擇，因為相對於其他組別來看，其電導率並沒有增加。

　　此外，使用蚓糞滲透液來增加陽離子交換力(CEC)跟Weber et al. (2007)的報告是一致的結果。蚓糞滲透液作為常規化學農作方式的補充液，下降了土壤中的鈉含量，過多的鈉也許已經吸附在土壤上或是已經滲透到土壤下，這減少現象是基於使用蚓糞滲透液有最高電導值的組別跟累積很多鈉離子的控制組做比較。

　　生理變化在各組別中沒有重大差異的變化，這顯示蚓糞滲透液在此無法影響植物，番茄果實重量和生理變化在各組別沒有差異。先前的研究報告已經指出，使用蚓糞滲透液能增加玉米、燕麥、菸草、大豆和其他作物的植株發育(Hayes and Wilson, 1997)，而且在Arancon et al. (2006)的研究發現，加入蚓糞為黃瓜的肥料提升了果實的產量，這項發現沒有在我們使用蚓糞滲透液的番茄植株上發現，因為在植株的成長或如產量等生理變化沒有發現重大差異。(翻譯按：可能是因為操作組和控制組都有加入化學肥料，在營養飽和不欠缺的情況下，番茄各項生理特性都已達到接近頂峰，只有水果質量有些差異。)盡管如此，對比於控制組生產50個果實，在T4、T7、T9組別果實數量確實有輕微增加，各生產了54個果實。

　　番茄果實糖分的含量是受基因、營養類型、和其他現況(電導率, 酸鹼度, 應力等)所影響的品質指標，通常番茄糖分含量超過4.5%才被認為是高品質，統計下來，植株施用蚓糞滲透液在此無法生產出更高於控制組(T10)的糖分含量，這或許是蚓糞滲透液的含量在果實裡面不足以產生必須的生化改變，例如，Gutiérrez-Miceli et al. (2007)研究指出在移植番茄前混合蚓糞和土壤生產出高糖分水準的果實，但其他有使用5~15公噸ha^-1的蚓糞滲透液無發現有增加糖分(Azarmi et al., 2008)，因此，此項指標因耕作條件的不同而異，我們在所有組別裡獲得超過5%的糖分(翻譯按：這應該是理所當然的，因為每一組別都加入了化學肥料，營養充足當然果實品質有一定程度的質量!!)。

　　另一項果實質量指標是酸鹼度，通常番茄合適的酸鹼度是介於4.17~4.59，低於PH4.5就要妥善保存果實以抑制微生物，我們的酸鹼度和電導率的結果近似於Gutiérrez-Miceli et al. (2007)的研究報告，在所有操作組別所獲得的PH值和控制組(T10)並無不同，這指標顯示蚓糞滲透液可以用來做為營養補充液，因為它不會改變果實的酸鹼度。

　　最後，果實的營養價值跟它的大小和質量同等重要，主要因素是抗氧化性能、茄紅素、β胡蘿蔔素、和酚類物質這些重要的次級代謝產物是貨架上或用於加工食品的番茄質量指標。在先前的研究初步評估不同操作組別在這些化合物含量上的影響，比較在不同組別之間的產量，固定用50ml的番茄果漿來萃取和化學分析，如下表所示，茄紅素是各操作組別分析出的主要綜合化合物，而唯一能測得的酚類物質芸香糖苷的產量，不取決於是否有用蚓糞滲透液，對比之下，茄紅素和β胡蘿蔔素在各操作組間含量差異非常大，在操作組別T8和T2有最豐富，與操作組別T5相比之下，控制組T10的產量顯得卓越。茄紅素的產生取決於諸多因素，最重要的是成熟階段的營養供應，雖然我們還沒發現蚓糞滲透液和茄紅素的相關研究，至少一份研究報告是在有機耕作方式下產生的各種種類茄紅素(使用家禽有機堆肥修正土壤)。

5. 結論

　　番茄果實的質量和產量是在農作過程中必須考量的兩個因素，在這研究項目中，結果顯示各操作組別的產量沒有差異，這表示蚓糞滲透液在此(每一組別都有使用化學肥料的情況下)無法影響生產率，糖分質量標準在各操作組別沒有不同，此外，代表番茄果實品質的茄紅素和β胡蘿蔔素在各操作組別裡有所改善(T2、T5、T8)，這些結果顯示，加入蚓糞滲透液澆灌確實改善了果實質量而且不影響產量，此外，蚓糞滲透液可說是一項土地改良技術，相較於一般堆肥和只用化學肥料，它提高了有機物OM、陽離子交換力CEC、和水滲透力HC，而且減少了藥害離子的產生，這高度可靠的營養補充也可預防藥害離子和其他元素離子長期下來飽和於土壤中。因此，我們建議使用牛糞滲透液每植株濃度0.1L，在只用化學肥料的農作方法裡，每周兩次透過灌溉系統做為營養補充，藉以增加茄紅素和β胡蘿蔔素的含量並維持著果實產量。