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田裡的神奇魔毯- 覆蓋作物,搭配省工栽培效果佳!

田裡的神奇魔毯- 覆蓋作物,搭配省工栽培效果佳!

編譯 心潔編輯 柴幗馨、林韋佑

「鋤草」與「整地」是無可避免的農事工作,隨著有機農業科學日趨進步,新型態的耕作方式不斷顛覆大眾對農田管理的刻板印象。例如:鼓勵農民種植覆蓋作物,抑制田間雜草生長;以不整地栽培法,直接在充滿覆蓋作物的農田播種,種植經濟作物。

美國研究顯示:覆蓋作物搭配不整地栽培法,不但能減少除草劑使用,又可以保持土壤水分含量,同時維良好的土壤物理性質。



圖說:農民必須在適當的時機將覆蓋作物碾壓鋪平,避免覆蓋作物在播種後,影響主要作物的產量。照片中為本篇研究人員 馬克・丹普西( Mark Dempsey)和研究助理莎曼珊・柏林爾( Samantha Bollinger),兩人正在採樣冬小麥田的黑麥穀粒。


整地,是播種之前的基本準備工作,目的是清除田地表面的雜草或雜物,減少雜草與作物競爭的機會。藉由物理性的耕鋤,使表土疏鬆、空氣流通、涵養水分。除了有利農機具作業之外,也能防治病蟲害孳生,並促進土壤微生物的作用。


不過對美國的大農場而言,「整地」對土壤環境來說其實是把雙面刃,迫使農民必須在土壤保育與土壤養分流失之間做選擇。



大規模的有機農場極需仰賴整地與耕犁,整地固然可鬆土、清除雜草,同時為種植作物做準備;但是密集的耕犁卻也會使得土壤的地力下降,甚至改變土壤原本的性質。因此,在有機栽培系統中,種植覆蓋作管理田間雜草的方式,便成為農民對抗雜草的妙招。像這樣「在收穫主要作物後,種植覆蓋作物」的耕作系統,也可稱作間作栽培。



覆蓋作物的根系可防止土壤受到降雨而流失,豆科的覆蓋作物更可以增添土壤中的氮含量作為氮肥。而在下一期的作物開始種植前,農民直接將覆蓋作物翻入土中,或是用平面滾壓機(一種連在曳引機上的超大重型滾筒)將它們鋪平,像一塊厚厚的地毯或草蓆那樣。



接著,農民使用播種機將下一季的種子撒入平坦的草蓆中,作物植株便會穿過覆蓋作物生長,鋪平的覆蓋作物有助於抑制表土的雜草生長。



這樣的方法稱為「覆蓋作物的不整地栽培法」(over crop-based organic rotational no-till)。即使不整地,農民也不用擔心雜草生長。只要將覆蓋作物鋪平,便不會影響下一期作的土壤環境;而被鋪平的覆蓋作物還可抑制雜草生長,同時維持土壤濕度。



然而,各種耕作方法都有利有弊。若滾壓的時機太晚,覆蓋作物開花結果後,產生的種子便直接在田裡發芽, 反而會影響主要作物的生長勢;如果太早滾壓覆蓋作物,由於作物正處於營養繁殖期,生長勢強盛不易被輾壓致死,也有可能影響主要作物的產能。




賓州州立大學的研究人員克萊兒・金恩(Clair Keene)表示:關鍵就在滾壓覆蓋作物的時機。


為了找出找到最恰當的滾壓時機,研究團隊規劃了一項實驗,分別在三處執行:德拉瓦州、馬里蘭州和賓州。經過三年多的試驗:以長柔毛野豌豆 (hairy vetch) 與燕麥作為覆蓋作物,將其玉米和大豆等經濟作物進行裏作(註)


研究人員會在不同生長階段滾壓鋪平覆蓋作物,希望找到最恰當的組合。在什麼時間點,覆蓋作物既能抑制雜草但又不至於產生種子。最後他們找到了覆蓋作物生長的最佳(也許稱不上完美)時間。


金恩說,「事情總是有一好沒兩好。植株較大的覆蓋作物能抑制雜草,但是延長覆蓋作物的生長時間,隨之而來的代價就是限制了玉米和大豆的生長季節。」


農夫想要越早栽培經濟作物越好,特別是位在北方氣候寒冷的地區,期作提早開始,能延長作物營養生長的時間,提高產能。如果過早滾壓覆蓋作物,那麼它們無法有效促進土壤品質;但如果覆蓋作物在田間生長的時間過長,便會產生種子。


研究團隊發現,任何一種覆蓋作物的特性都不太一樣,例如燕麥在穀粒充實期就要進行滾壓,才不會產生種子影響經濟作物的產量;而種植豆科作物,長柔毛野豌豆雖然能增加土壤中的氮素,但它不易受滾壓機傷害,因此較容易與田間的經濟作物競爭。


研究人員認為,施行滾壓兩次有助於確認覆蓋作物已死亡,不會影響田間主要栽培作物。


不論最恰當的滾壓時機為何,金恩認為覆蓋作物經滾壓後形成的「草蓆」具有許多潛力,若不滾壓,「你必須耕田多次:鬆土、種植、再加上除不盡的雜草。」她警告:「你將會花很多時間待在耕耘機上,並浪費很多柴油。」



註:裏作也是一種輪作栽培技術,在主要作物(經濟作物)收穫結束後,與下一期作開始的空檔時間,進行短期作物的栽培。



資料來源: 每日科學 Mar 1, 2017   Magic cover crop carpet?

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