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共荣作物栽培法——生态永续农业

所谓的共荣作物栽培法,即间作、混作或多作等耕作方式,是利用作物与作物生长间所产生之各式关系,来形成一种有利的耕作体制,将植物相生相克作用、拮抗植物等基础研究理论运用于复作制度中,来提高土壤中有效养分或防止病虫害的发生,使主作物无需依赖化肥或农药,一样可以达到促进生长、防除病虫害的目的。

对中国人而言,这并不是新耕作方式,复作制度在中国已有几百年的历史。理论上复作指数可高达198%,台湾在 1993年的复作指数已达123%,所以如何应用这些技术来提高产量,对我们来说并不困难。

一、共荣作物之应用原理

(一)作物生长特性之差异

每种作物的形态、生长周期、所利用的营养空间皆不同,如妥善组合不同的作物一起生长,不仅不会浪费环境资源反而有增产之功效。例如芹菜与韭菜因形态不同,所以间作时,韭菜一直可享有充足之阳光而笔直的向上生长,不受芹菜影响;不断草与菜豆因根群生长深度互异,所以间作时,彼此由不同的土层中吸取营养来生长,不会有竞争养分的情形出现;莴苣与羊角豆间作时,因羊角豆生长较慢,所以可先让莴苣有充分的空间生长,当它收获后,羊角豆正好接着利用空间来成长,而达到充分利用空间之目的;而金莲花与甘蓝、胡瓜、西红柿、胡萝卜、果树等间作时,可促进各种主作物之生长;另外深根作物如与浅根作物一起栽植时,也可将深层土壤中的养分吸至表层土壤中来供浅根作物利用。

(二)击退法

在自然界中,有些植物本身会发散出强烈的香辛气味,使得昆虫或线虫不敢靠近,因而有防治之效果,譬如大蒜、除虫菊、薄荷、雏菊、万寿菊、香草、艾菊等皆是,可称为拮抗植物。将这类植物与其他作物间作或混作时,就可以发挥击退病虫害之效果。其应用实例有,当万寿菊、孔雀草与其他作物间作时,因其根部会分泌抑制北方根腐线虫之物质,所以对其他作物而言,有防治线虫之功效;又如芸苔属作物根部皆会分泌橄榄油,可中和酸性土壤,进而抑制线虫繁殖,所以对其他作物来说,也有防治线虫的效果;另外大蒜、韭菜、洋葱的气味对果树之害虫亦有击退效果;红洋葱种于桃树旁,可使周围之藓苔生长减少,而种于苹果树旁,则可防治蚜虫之为害。

(三)诱引法

当两种或以上之植物一起生长时,利用副作物来诱引主作物的害虫寄生,使之分散主作物之昆虫为害,或者以害虫天敌之食源植物做为副作物,来增加天敌族群数量,以减低害虫的为害程度,称为诱引法。例如在棉花田旁种植苜蓿可减轻金龟子之为害;大豆田边种植百日草、白玫瑰、万寿菊时,可吸引豆金龟子停留而减少大豆的损失。

二、共荣作物栽培

综合应用上述的各式原理来进行农业生产,即是共荣作物之栽培法,主要分为间作法与混作法两种,作法虽然不同,但各有长处。

(一)间作法(intercropping)

此法又称为伴作法(companion cropping),是指在一种作物之生育期中,在其行株间栽种另一种作物的栽培方式。通常间作的结果会使作物生长良好,害虫为害减少,产品风味佳且营养丰富。其实例不少,例如本省过去所推行的稻田糊仔里作(relay intercropping),即是将一期作水稻与甘薯、瓜类、毛豆、甘蔗、茭白、葡萄等间作,而二期作水稻则与豌豆、大豆、西红柿、马铃薯、叶菜类等间作。在大陆地区则是将糊仔里作称为套作,但不限施行于稻田中,其他旱作作物田亦可,例如小麦与玉米、甘薯、绿肥等套作。其他单期作与旱地的间作栽培更是五花八门,随着各地气候环境、土质而有不同的作物组合。

(二)混作法(mixed cropping)

混作是指组合两种或以上之不同作物分区栽植在一起,结果不但不影响彼此之生长且能促进彼此营养成分之吸收。在自然环境中的森林群生植物或旱地异种作物混杂生长就是最好的例子。因为单作栽植时,集约种植同一种作物,往往易发散出强烈的化学物质,让昆虫知道有它的存在,反而易引起病虫为害;但是混作时,因每区种植数量少或位置分散,所发出的诱虫物质较单作弱,所以就不易发生病虫为害;有时则是因主作物周围的副作物会产生抗虫物质,连带着使昆虫繁殖受抑制或不喜靠近,而达到防病虫之效果。

三、共荣作物之组合实例

在间作或混作系统中,所有的作物可分为主作物与副作物两类,如组合栽植后,对主作物及副作物本身生长皆有益时,这些副作物就称为主作物之合宜的共荣作物(synergistic crop);如组合只对主作物有利,由副作物负责来击退或诱引主作物害虫时,这些副作物即称为有益作物。不论是共荣作物或是有益作物,对主作物而言,都是些运用自然法则以提高土壤中有效养分或防治病虫害的对策,使主作物无需依赖化肥或农药,一样可以达到促进生长、防除病虫害的目的。

因此对平衡永续农业而言,这种充分利用作物与作物间之关系,以使空间、营养及日光等因素能与作物生长配合利用或减少病虫为害的耕作体制,实为可行之方式之一。以下将就有益作物与共荣作物两类来讨论。

(一)有益作物

已知之有益作物种类很多,且各自之忌避功效不同,兹简介如下:

(二)共荣作物

已知的组合中,以蔬果作物的共荣组合实例较多,粮食作物与花卉之实例较少,组合方式如下表:

将共荣作物应用于农业生产上,能成功与否之关键,就在于农民必须视各地的气候环境、土质、农业经营需要、季节来选定作物之合宜组合方式。由上述的两种表格中,我们可以获得已知有效的数种基本组合模式,再由参考这些模式而定出适地适作的间作或混作系统。譬如台中农业改良场就发现在台中、彰化一带,适宜的共荣作物组合为:秋季甜玉米间作毛豆、矮性菜豆、豌豆、花豆、花生、油菜、蔓性菜豆;冬季马铃薯可间作花豆、豌豆、矮性菜豆;冬季大蒜则间作胡萝卜、菠菜;而春季毛豆则应间作萝卜、莴苣、白菜;同时试验亦显示,间作可显著提高主作物的糖度。又如日本若叶会发现青葱与青椒、茄科与韭菜、瓜类与青葱间作在日本有很好的成效。

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