不整地栽培固地力、增碳匯 玉米、水稻、大豆輪作提高收益5至7成

農試所開發玉米不整地栽培技術,運用不整地栽培作業機直接播種,同時可將田間雜草或上季作物剩餘資材作土壤敷蓋,保持土壤水分,建構適合種子發芽土壤環境。(圖片提供/農試所)

種植農作物先整地翻土、再播種是農業操作已久的作法,但若直接播種不耕犁,有助土壤發育團粒結構,幫助作物適應豪雨、乾旱等極端氣候逆境,也能減緩土壤有機質分解速度,增加土壤碳匯。農委會農試所開發玉米不整地栽培技術,建立玉米、水稻、大豆輪作模式,有助節省水資源,降低極端氣候衝擊,農民收益可比經營一年兩期作水稻多5至7成。

農試所助理研究員江志峰投身玉米不整地栽培技術,開發全年春、秋兩作玉米,春作玉米、二期作水稻,以及玉米、水稻、大豆輪作等不同栽培模式。江志峰107年起在彰化、雲林及苗北沿海地區試驗鮮食玉米(甜玉米)、水稻、大豆輪作栽培,玉米及大豆採取直接播種,水稻則透過機械淺耕、條耕,減少整地對土壤的擾動。

沿海地區風勢強、水資源匱乏,土壤還有鹽鹼化問題,3種作物輪作安排玉米在2月中播種,接續5、6月雨季種水稻,善用水資源,8月以後再種大豆。江志峰指出,因沿海地區有季節風,玉米秋作有「折莖」風險,因此安排春作,若是內陸地區也可將玉米安排在秋作。

減少整地頻率,有助增加表土層有機質含量及土壤微生物多樣性,提高土壤生產力,有助作物維持平均水準以上的產量,試驗證實,3種作物輪作,平均每公頃玉米(包葉)收成6公噸、「高雄147號」水稻8公噸、大豆4公噸,農民總收益可比一年兩期作都種水稻高出50%至70%。

玉米不整地栽培試驗田。(圖片提供/農試所)

江志峰表示,慣行水稻栽培會在地表下18至20公分形成不透水的犁底層,不利旱作作物根系伸展,但在玉米、水稻、大豆輪作模式中,水稻種植透過雷射整平田土技術強化排水,且只作淺耕、條耕,不作全面性耕犁,犁底層厚度較薄,種稻時可蓄水,旱作的玉米、大豆也有機會將根系穿透犁底層找水分、養分。

臺灣位於亞熱帶、熱帶氣候環境,土壤有機質分解快,有機碳累積不易,作物種植種類多、有助增加土壤有機質,不整地栽培研究後續將進一步監測土壤有機碳累積數值,但這種栽培模式已明顯改善土壤團粒結構,良好的團粒結構能保水,若有多餘水分也能快速排除。

江志峰指出,夏季暴雨常造成慣行農地積水不退,玉米種子怕淹水,需要20天不降雨的土壤濕度才適合播種,積水不退就可能使農民耽誤農時,不整地栽培農地相對慣行農地可減少2周等待乾燥期;今年氣候偏乾,但也因土壤具有保水能力,玉米播種後也無須再灌溉。

不整地栽培玉米果穗(右)比整地栽培玉米(左)更「飽水」。(圖片提供/農試所)

不整地栽培玉米根系較長且茂密。(圖片提供/農試所)