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田里的神奇魔毯:覆盖作物,搭配省工栽培效果佳

编译:心洁
编辑:柴帼馨、林韦佑

“锄草”与“整地”是无可避免的农事工作,随着有机农业科学日趋进步,新型态的耕作方式不断颠覆大众对农田管理的刻板印象。例如:鼓励农民种植覆盖作物,抑制田间杂草生长;以不整地栽培法,直接在充满覆盖作物的农田播种,种植经济作物。而近日又有美国研究显示,覆盖作物搭配不整地栽培法,不但能减少除草剂使用,又可以保持土壤水分含量,同时维良好的土壤物理性质。

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整地,是播种之前的基本准备工作,目的是清除田地表面的杂草或杂物,减少杂草与作物竞争的机会。藉由物理性的耕锄,使表土疏松、空气流通、涵养水分。除了有利农机具作业之外,也能防治病虫害孳生,并促进土壤微生物的作用。不过对美国的大农场而言,“整地”对土壤环境来说其实是把双面刃,迫使农民必须在土壤保育与土壤养分流失之间做选择。

大规模的有机农场极需仰赖整地与耕犁,整地固然可松土、清除杂草,同时为种植作物做准备,但是密集的耕犁却也会使得土壤的地力下降,甚至改变土壤原本的性质。因此,在有机栽培系统中,种植覆盖作管理田间杂草的方式,便成为农民对抗杂草的妙招。像这样“在收获主要作物后,种植覆盖作物”的耕作系统,也可称作间作栽培。

覆盖作物的根系可防止土壤受到降雨而流失,豆科的覆盖作物更可以增添土壤中的氮含量作为氮肥。而在下一期的作物开始种植前,农民直接将覆盖作物翻入土中,或是用平面滚压机(一种连在曳引机上的超大重型滚筒)将它们铺平,像一块厚厚的地毯或草蓆那样。接着,农民使用播种机将下一季的种子撒入平坦的草蓆中,作物植株便会穿过覆盖作物生长,铺平的覆盖作物有助于抑制表土的杂草生长。

这样的方法称为“覆盖作物的不整地栽培法”(over crop-based organic rotational no-till)。即使不整地,农民也不用担心杂草生长。只要将覆盖作物铺平,便不会影响下一期作的土壤环境;而被铺平的覆盖作物还可抑制杂草生长,同时维持土壤湿度。

然而,各种耕作方法都有利有弊。若滚压的时机太晚,覆盖作物开花结果后,产生的种子便直接在田里发芽, 反而会影响主要作物的生长势;如果太早滚压覆盖作物,由于作物正处于营养繁殖期,生长势强盛不易被辗压致死,也有可能影响主要作物的产能。

宾州州立大学的研究人员克莱儿.金恩(Clair Keene)表示,关键就在滚压覆盖作物的时机。

为了找出找到最恰当的滚压时机,研究团队规划了一项实验,分别在三处执行:德拉瓦州、马里兰州和宾州。经过三年多的试验:以长柔毛野豌豆 (hairy vetch) 与燕麦作为覆盖作物,将其玉米和大豆等经济作物进行里作【注】。

注释:里作也是一种轮作栽培技术,在主要作物(经济作物)收获结束后,与下一期作开始的空档时间,进行短期作物的栽培。

研究人员会在不同生长阶段滚压铺平覆盖作物,希望找到最恰当的组合。在什么时间点,覆盖作物既能抑制杂草但又不至于产生种子。最后他们找到了覆盖作物生长的最佳(也许称不上完美)时间。

金恩说,“事情总是有一好没两好。植株较大的覆盖作物能抑制杂草,但是延长覆盖作物的生长时间,随之而来的代价就是限制了玉米和大豆的生长季节。”农夫想要越早栽培经济作物越好,特别是位在北方气候寒冷的地区,期作提早开始,能延长作物营养生长的时间,提高产能。如果过早滚压覆盖作物,那么它们无法有效促进土壤质量;但如果覆盖作物在田间生长的时间过长,便会产生种子。

研究团队发现,任何一种覆盖作物的特性都不太一样,例如燕麦在谷粒充实期就要进行滚压,才不会产生种子影响经济作物的产量;而种植豆科作物,长柔毛野豌豆虽然能增加土壤中的氮素,但它不易受滚压机伤害,因此较容易与田间的经济作物竞争。

研究人员认为,施行滚压两次有助于确认覆盖作物已死亡,不会影响田间主要栽培作物。

不论最恰当的滚压时机为何,金恩认为覆盖作物经滚压后形成的“草蓆”具有许多潜力,若不滚压,“你必须耕田多次,松土、种植、再加上除不尽的杂草。”她警告:“你将会花很多时间待在耕耘机上,并浪费很多柴油。”

英文报道链接:

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170301142610.htm

文章来源:科技农报

原文链接:http://gyowadeimia.blogspot.tw/2017/07/blog-post_20.html

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