台灣要維持土壤健康,不只因為高溫多雨的嚴苛先天條件,後天的人為因素影響更為顯著。在大部分農友的農耕認知和習慣,是透過多次耕犁、去除雜草等作為,讓土壤疏鬆通氣,好讓作物成長。然近年卻有不少研究跟觀察指出,長期過度耕犁不僅無助於土壤有機質的累積,還會讓土變硬、增加二氧化碳的排放量,更導致作物生長及收成不佳。但農民不理解是過度施肥所造成的問題,直覺認為是土壤不夠肥而進一步加重施肥,讓土壤陷入更不健康的狀況,久而久之形成惡性循環。
然而,隨著近年對土壤健康的觀念更新,不論是在政府研究單位或是民間農田現場,我們可以看到一些正在努力改變的趨勢。
「傳統觀念影響,很多農民很努力耕犁,喜歡互相比較土壤耕犁的細緻程度,希望像松露巧克力上面那層可可粉一樣,裡面還不能有一根草。」大誠土壤作物技術館館長陳興宗說明,翻耕那瞬間,土壤會是最鬆軟的,但只要遇到下雨就會變硬。此外,這種作法會讓土壤內的有機質變少,「有機質被翻出來曬太陽、接觸氧氣,也是在排碳。加上農民又不准土壤長草,土壤有機質要怎麼提升?」
處於政府研究單位第一線的農試所助理研究員江志峯也說,「如果土壤被耕犁得太細,就會破壞團粒結構,不僅會排碳,也會讓有機質加速分解。農民還必須額外補充肥料,增加農作成本。」於是,近年農試所正在輔導、推廣農民進行不整地搭配水旱輪作的農法。
▲近年農試所推廣不整地栽培農法,以減少人為干涉方式,促成土壤的健康。
減少耕犁次數、敷蓋耕作、覆蓋耕作、草生栽培等都屬於不整地栽培方法的運用。希望因此減少人為對土壤的干涉,以增加土壤有機物質儲存,促成土壤健康亦減少溫室氣體排放的目的。而搭配水、旱作物的輪作,可以讓不同作物分泌出各種養分,提供田間生物多元的食物來源,進而也提高土壤生物多樣性。
江志峯說繼續解釋,減少耕犁面積30%以上的「保育耕犁」,也屬於不整地栽培的一種。「傳統牛耕也算保育耕犁,因為牛不像機器,不可能把農田每個角落都耕得又深又平整。」
「敷蓋耕作」,即農民在下一期作物開始種植前,可直接將採收後的作物殘體輾壓在表土上,形成天然抑草蓆,也能保護土壤避免長時間受熱,種植時再開溝播種。
▲土壤表面的枯枝落葉,有助於有機質的累積。
而「覆蓋耕作」,是將活的作物直接壓平於土壤上。「作法是模擬森林的枯枝落葉,讓植物覆蓋在土壤表面,累積有機質。」慈心有機農業發展基金會執行長蘇慕容補充說明,台灣目前現在少有覆蓋作物的概念,多數農民仍習慣在播種主要作物前,種植豆科等綠肥作物,並在接近開花前將植株打入土壤,以增加土壤肥力。
但這些綠肥往往3個月內就會被微生物完全分解,無益於有機質的累積和固碳。如果種植覆蓋作物,須等到植物更成熟、含有比較多抗分解木質素的階段,也就是種子成熟前,再壓平在土壤上,分解作用就會較慢也更能累積有機質。
不過,由於台灣高溫多濕,被壓平的覆蓋作物會很快又長上來,跟主要的作物競爭陽光、水和養分。蘇慕容建議,或許可以參考國外模式,另外開溝播種,減少雜草與作物的競爭。
而目前常見的草生栽培雖不會被壓平,但也具有覆蓋作物的功能。不僅可以隔離炎熱或寒冷天候的衝擊,根系還可以幫忙鬆土、抓住土壤,並幫助團粒構造的建構和維持。
▲土壤中的蚯蚓等生物、微生物能幫助土壤構造的穩定。
有機質多、具有團粒構造的土壤,能夠提供作物良好的生長環境。如果減少土壤的翻動,或在土壤上覆蓋活的植物、敷蓋無生命物質,不僅對於有機質的累積有所助益,讓土壤生物圈與作物及土壤本身在農地自成一完善生態平衡系統,也可以減少溫室氣體排放。
◎ 原文刊登於里仁為美季刊 第70期 封面故事P12~13