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堆肥小冊(五)—地表覆蓋堆肥法(5-4)
堆肥小冊(五)

—地表覆蓋堆肥法(5-4)

10、地表覆蓋堆肥法

(1) 地表覆蓋的好處

優良的土壤是需要維護的,地表覆蓋可以預防土地受到氣候的侵蝕而破壞與流失,同時改善土壤的品質與防止水分蒸發。

地表覆蓋的材料可以是活的有機體和死掉的有機體。活的有機體例如任其生長的雜草和雜木,或休耕時種植綠肥作物如豆類、向日葵、油菜花等;死掉的有機體例如碎木塊、落葉、修剪下來的枝葉、木板、堆肥、稻草、甘蔗渣等,都可以保護土壤同時補充有機質與養分;地表覆蓋的材料也可以是沒有生命的小石頭、沙,人造的塑膠布、抑草蓆等等,它們可以保護土壤,但無法補充有機質與養分。

地表覆蓋之後,表土不會被風吹走,下大雨也不會沖刷流失。它還可以防止水分蒸散,維持土壤濕潤。地表覆蓋可以遮蔽烈日的曝曬,夜晚保持溫度,給予動植物穩定溫度的生長環境。

除此之外,地表覆蓋可以調節酸鹼值適合農作物生長,也抑制雜草生長,因地表覆蓋遮蔽陽光限制了土壤裡的雜草種子發芽,也避免了空降種子接觸土地。即使雜草長出,因土壤已變得鬆軟,除草不再是吃力的工作,土壤鬆軟,也讓整地與耕種非常輕鬆。在菜園裡的地表覆蓋,還可以防止水的噴濺汙染葉面,避免植株感染疫病。

(2) 地表覆蓋以活的有機體為佳

地表覆蓋最好是活的有機體或是使用有機質,除了可以預防土地受到氣候破壞,改善土壤的品質與防止水分蒸發,還可以餵養與維持土壤裡的小生物。只要土地種有活的有機體或是鋪蓋有機質,土壤裡的小生物有了食物來源,自然會形成動態健康平衡的生物網,各種生物此消彼漲生死分解,消化與代謝的產物豐富了土壤的養分,連土壤顆粒的礦物質也被小生物消融釋出成為農作物的營養庫。這個地表覆蓋的土地就是一個堆肥系統,就像養了一群勤快的小工人,它們努力的結果,土壤呈現鬆軟、透氣、容易滲水與排水的狀態,雨水很容易就被吸收進入地下儲存,成為能保持水土的土地。有了物理上鬆軟、透氣的狀態,有化學上石礫釋出的礦物質,又有生物代謝的胺基酸、維生素、抗生素、酵素、磷、鉀、鈣、鐵、硫等等的養分,讓土壤腐植質含量逐漸提高,這才是活的土壤,才是優良肥沃的土壤。

地表覆蓋為什麼以活的有機體為最佳?土壤生物學泰斗Dr. Elaine Ingham發現,植物可以養成適合它們自己生長的土壤生物群,這些土壤生物群相互為食,加上植物,就組成一個完美的土壤食物網(soil food web)。

Dr. Elaine Ingham的土壤食物網

https://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_MEDIA/nrcs142p2_049822.jpg

Dr. Elaine Ingham發現,植物與土壤裡的小生物息息相關,不同氣候、不同海拔、甚至鄰近的土地,生長的植物不同,土壤食物網也不同。不同的植物會養成不同的土壤生物群,包括細菌、真菌、原蟲、線蟲、蚯蚓等等。植物根部會根據自身的需要分泌出醣類與蛋白質,養育特定的細菌與真菌,讓它們為它工作,可能是生產酵素去分解土粒和有機質產生礦物質供它取用,或是從遠處為它獲取水分和養分,甚至保護根部為它抵禦病蟲害。而植物根部附近還有有益的原蟲、線蟲、蚯蚓等則以細菌和真菌為食排出糞肥,成為植物的高單位食物。所以植物排泄餵養土壤生物群,土壤生物群也排泄餵養植物,Dr. Elaine Ingham形容這種營養循環叫做糞肥循環(poo loop)。

荒蕪貧瘠的土地也含有土壤生物群,因為缺乏食物與水分,土壤生物的種類與數量都較少,甚至處於休眠狀態,可說是沒有生命的土地。Dr. Elaine Ingham現今在世界各地幫助農民改良他們的土地,她的土壤生物學就是養成土壤食物網,把沒有生命的土地轉變成活的土壤,她的方法就是種植綠肥,施撒堆肥和表層覆蓋,給土壤生物群提供食物,也提供更多種類與數量的土壤生物群,這樣很快地建立起完整的土壤食物網,就能很快地改善土壤,這塊土地就能生產強健優良的作物。

如能使用在地品種的綠肥植物,和使用在地的有機質自己製造堆肥和做表層覆蓋,更可以提供在地土壤微生物群和適合它們的食物,可以更加速農地的養成。外來的堆肥和有機質也是可以,只是外來小生物群需要時間繁衍與適應,才能形成土壤食物網,進而改良土壤,如果無法適應而死亡,就如肥料曇花一現,無法發揮放大連鎖的效果。

Dr. Elaine Ingham把人們對土壤的認識從無生命的砂礫和礦物質提高到充滿小生命的大千世界,植物可以影響土壤裡的生物群,土壤裡的生物群也可以影響植物的生長,好的土壤必定有豐富健全的生物群,同時應該富含有機質、水和空氣,土壤具備有機質、水和空氣表示生物群必定不缺席。

地表覆蓋種植活的有機體,不耕種的土地就讓雜草雜木生長覆蓋土地,不宜重複的種植綠肥作物又重複的翻犁土地,因為翻犁會破壞土壤結構、殺死土壤生物、燃燒土壤有機質、釋放出大量的溫室氣體。不耕種的土地讓雜草雜木生長覆蓋土地,可以保護土讓不流失,也把碳鎖在土壤裡,可維持土壤結構及土壤的有機質和小生物之外,也避免溫室氣體的排放。

農田在夏季高溫多雨不適耕種的季節或土地輪作的休養期,可以種植綠肥作物保護土壤防曬防雨、抑制雜草、增加土壤有機質、增加土壤養分,復育土壤活力。混合種植綠肥作物,不同植物可以提供不同養分,例如豆科植物根部有固氮作用,可以增加土壤氮肥;禾本科植物根系旺盛,可以鬆土,增加土壤有機質,並可提供矽,增加其它植物的抵抗力。

我的小農園因人力有限,果樹區的土地在夏日是任植物雜草生長,只維持步道割草方便走動,等秋冬季到了雜草停止生長,再全園除草整理。我們常讀到農園可以種植康復力、苜蓿、蒲公英、百里香等等做為地表覆蓋的植物有益農園,所以就引進甚至單樣種植,花費很多心力除草澆水,看來似乎土地覆蓋了有益的地被植物。但是各地氣候、土壤不盡相同,很多我們讀到的地表覆蓋植物只適合生長在溫帶或地中海氣候,到了熱帶和亞熱帶氣候的台灣,它們都成了嬌貴的觀賞植物,無法自行生長大量繁衍。地表覆蓋植物應該是多樣化品種,不只覆地性的,也可包括一年生和多年生的植物,甚至多年生的小喬木也可暫時種植,需要時再砍伐讓出土地。地表覆蓋植物應像雜草一般自由生長不需照顧,隨著季節年年的生長與死亡,農園的主角是營生用的農作物,假如營生用的農作物是樓房,地表覆蓋的植物就是地基,基礎打穩,然後就不需操心照護,全力專心用在營生用的農作物上,照護上不應本末倒置。

我的農園也試著引進許多地表覆蓋植物,無法適應的就放棄,目前已成功引進且年年自生自長的地被植物有水薄荷、香茅、決明子、山粉圓、培地茅、薑黃、紫蘇、蕃杏、小茴香、田蔴、活力菜、洛神、樹豆、軸菱決明等等。香茅、培地茅、薑黃、活力菜、軸菱決明等多年生,可食用,一年修剪一兩回做地表覆蓋;決明子、山粉圓、紫蘇、蕃杏、田蔴、洛神、樹豆、豆薯等一年生,可食用,季節過了結籽掉落,隔年又長出來了,我喜歡把它們的種籽散播到農園各處。

我的菜圃在夏季種植的蔬菜種類較少,地瓜葉喜好酷熱多雨,我常種地瓜葉覆蓋土壤,也用於採收食用。小茴香、香菜、芹菜、紫蘇、蕃杏、九層塔的種籽也是掉落土裡,季節到了,有水就會再度生長,所以在菜圃裡,季節到了就看到它們的蹤跡,它們的花都可吸引有益昆蟲,我也會收集種籽,散播在菜圃各處。至於金蓮花,種籽過不了夏季,想必是雨量較多的緣故,可以收集種籽,到了秋天再播種,葉、花、種籽可食,是蕃茄、瓜類、十字花科作物的適伴植物,可驅逐害蟲。有時堆肥裡的種子自然發芽,就成了地表覆蓋的志工,毛瓜、蒲瓜就是。

另外我會撒下綠豆和任何容易取得的種子當作活的地表覆蓋,以抑制雜草並給土壤補充多樣的營養。夏季炎熱又多雨,小苗生長不易,綠豆除了當綠肥還可當陽傘,我在播下空心菜、莧菜的同時,也間隔撒下綠豆,綠豆生長快速可以給空心菜和莧菜小苗遮陰擋雨,等菜苗長大些強壯些,再剪掉綠豆植株就地覆蓋,保護土壤並提供氮肥。

地瓜葉是地表覆蓋也是夏日當季青菜。

堆肥裡的毛瓜種子自己發芽,成了地表覆蓋的志工。

一排莧菜一排綠豆的播種,綠豆提供保護與營養,

莧菜苗已長大強壯了,綠豆植株可以剪下覆蓋地面了。

(3) 地表覆蓋有機質

種植一年生的蔬菜的菜圃覆蓋最好用細碎且易腐爛的材料,尤其腐熟的堆肥和較細碎易腐爛的稻草、蔗渣、稻殼、花生殼等。我把菜圃覆蓋歸類在下段11,千層派堆肥法再做敘述,這一段敘述菜圃以外的地表覆蓋法。

地表覆蓋有機質,用於果樹、灌木、喬木生長之處,或是步道、安全島、兒童遊樂場等,最好是使用較大塊不易腐化的高碳材料,例如碎木塊、落葉、修剪下來的枝葉、枝條、木板等。

步道、安全島、兒童遊樂場等的地面用碎木塊覆蓋有益土地和環境,可防灰塵。碎木塊分解腐化慢、美觀、兒童摔下時較不會受傷。果樹、灌木、喬木生長之處的周邊土地,用修剪下來的細枝條及其葉片覆蓋,是有益果樹生長的,因為直徑小於7公分左右的細枝條還未木質化,含有豐富的未聚合成木材的木質素,而越往枝條末梢,生長越旺盛,帶有越多芽點和枝條維管束的形成層,所以細枝條含有很多的氮、磷、鉀、鈣、鎂,激素等等營養。這細枝條正是真菌最愛的食物,土壤有了真菌,可以建立更旺盛的土壤食物網,根部週圍共生的真菌會保護根部,也會從更廣更遠處給植株帶回營養素。

我的小農園除了菜圃與步道草皮,其它種植區全部蓋滿了修剪下來的枝條及葉片。算一算我園子裡的芒果、芭樂、柑桔、酪梨、白鶴靈芝、香茅、葛鬱金等多年生果樹和灌木類,如果加上菜圃的蔬果,種類有上百種之多。每年修剪下來的枝葉就地覆蓋,足以把每寸土地都蓋上厚厚的有機質,撥開這層土表覆蓋,我的土壤暗黑鬆軟肥沃,放線菌、真菌菌絲、蚯蚓隨處可見。

每年修剪下來的枝葉用於地表覆蓋,營養循環,

土壤肥美,供我年年享用甜美營養的果實。

(4) 紐澳經驗

我在紐澳多年所看到的,地表覆蓋已經是一個常規的作法。不管在公園裡的大樹邊,在兒童遊樂場,馬路上的安全島,或是社區種植灌木的小綠地、私人庭園,甚至農園的步道等等,地面只要不是草皮的地方一定鋪上碎木塊,地表覆蓋真是個全民運動。覆蓋的碎木塊,或大或小,每一兩年就補充一次。除了有保護土壤,水土保持的功能,還能降低灰塵,美化景觀,踩踏時軟硬適中,有彈性不傷腳。

在台灣四處尋不到碎木塊,我常望著修剪行道樹與果樹的情景深感可惜。這些枝條樹幹想必被焚燒或被丟棄荒地,如能絞成碎木塊,鋪在都市裡,對都市的環境該會有多大的助益啊。在紐澳,賣庭園大量資材的場地很多,到市郊的大場域走進去一看,一堆堆的壤土、腐熟堆肥、大而粗糙的碎木塊、麥克雞塊尺寸的碎木塊等等,堆成一座座小山。只要確定想要的覆蓋材料,然後把自己庭園想要做地表覆蓋的土地面積與想鋪蓋的厚度告訴店員,店員就會算出數量,價格便宜,可以請他們運送或是跟他們免費借用拖車。買回的覆蓋材料運回家裡,先倒在車道上,然後就剩下鋪設了。

地表覆蓋堆肥法的作法如下:

(1) 收集或購買材料。有大量落葉、雜草,常要修剪枝葉的庭園、果園和農場最適合這方法。有效率的絞碎機價格昂貴,所以建議和我一樣,只要收集花剪、手電剪能剪碎的枝條即可。我把最細的末梢枝葉用於7,市售堆肥桶堆肥法,較大需用鋸子的枝幹用於圍邊種植區,乾燥後也可用於燒水煮食。在地再利用,省力又省錢。勿使用進口資材,它們碳足跡高。勿使用防腐劑處理過的木頭,它們會破壞土壤生物網。

(2) 鋪蓋在樹木周圍、步道、安全島、公園遊樂場等處。鋪蓋15公分以上,即可保護土壤,不受氣候侵襲,有機質會逐漸腐化,與土壤混和。鋪蓋在樹木周圍可使用較易腐化的樹種枝葉,例如芒果、蓮霧、香蕉、酪梨等,鋪蓋食要離開枝幹10公分左右不要接觸樹幹,鋪蓋到超過樹冠的範圍。鋪蓋在步道、安全島、公園、遊樂場,美觀,可保護土壤與抑制雜草。

(3) 山坡地考量到通行方便與安全,可以先掘出一條條等高線的步道,挖成微凹的壕溝,再把地表鋪蓋材料的枝葉鋪排在等高線步道。這個等高線的步道可以水土保持,預防雨水沖刷,沉積雨水與有機質。

(4) 從未覆蓋有機質的土壤是飢餓的土壤,可能會有搶氮情形,這是土壤微生物繁殖期導致植物缺少營養的現象。可以先撒下有機肥和腐熟堆肥,再做土表覆蓋。定期補充新材料,一開始要大量且頻繁的補充,直至約一兩年後地下生物網建立,就可一至兩年補充新材料即可。果園覆蓋枝條樹葉等可以讓土壤更好,排水、透氣較佳、可減少肥料使用,但各種果樹需要的養分不同,所以仍需視果樹種類補充營養,地表覆蓋與堆肥所含肥份並不夠供應農作物生長所需的全部養分。

紐澳歐美的園藝資材行販賣的碎木塊有很多大小尺寸與形狀。

https://joegardener.com/podcast/110-why-mulch-matters/

我菜園裡的步道,用修剪下來的枝條剪成碎木塊做覆蓋,

可以讓土壤鬆軟、抑制雜草、保濕、並腐化成為肥料。

澳洲布里斯本一處社區農園的步道用碎木塊鋪蓋保護土壤。

澳洲布里斯本昆士蘭博物館外的花圃覆蓋了碎木塊。

澳洲墨爾本安全島的地表覆蓋碎木塊。

澳洲布里斯本某公園正在補充碎木塊,覆蓋面積大,需要小推土機幫忙。

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