免耕農法試6 年 養一塊自然、免耕、看天田:面對未來氣候挑戰 覆蓋作物、根系發展改變土質

今年5月,接近玉米筍收成的試驗田,可見玉米生長非常良好。

今年5月,接近玉米筍收成的試驗田,可見玉米生長非常良好。

文・圖╱吳建良
新竹縣新豐人,因為在科技廠工作負責淘汰「不良品」,得到綽號「不良」。2008年因金融海嘯離開科技業回家從農,2015年全臺遭大旱缺水強制休耕,興起農法轉型的念頭,2018年引進覆蓋作物滾壓機、免耕播種機,開始嘗試連續不整地栽培至今。

回家種田遇到缺水危機,嘗試轉型再生農業(regenerative agriculture)。經過6年摸索不整地栽培(no-till farming),陸續完成4塊農地、約4分地的試驗田,才開始玉米筍產出。嘗試新的耕作方式,往往要等到作物收成才知道可不可行,不整地栽培的風險更高,因為一期作、二期作氣候條件不同,這一期作不行,要等明年同個期作才有機會改進,這過程就像是矇著眼睛、摸著石頭過河,前進不了就退回來再重新開始。

鄉下耕田最美的景色,就是老農開著老舊、沒有冷氣、小型的曳引機慢慢打田;田裡要用水也沒有年輕人搶得過老農,老農有的是時間。以我爸已經退休的年紀,過去都開30年中古23馬半(23.5匹馬力)曳引機打田,不過家裡卻在2014年12月添購了新的曳引機(75馬半),因為我回家種田才花這筆錢。

直面氣候變遷的影響

新機剛到家,2015年一期作卻因為石門水庫缺水強制休耕,接著一整年都在打乾田。翻打乾田很傷曳引機,但也無可奈何。因為大家都需要用水,民生、工業、農業都很重要。一想到沒有水洗碗筷、洗澡、沖馬桶,我也無法忍受。沒有回家種田以前,對於缺水的印象只停留在減壓供水,嚴重點就是供三休二,可是當你站在龜裂的農地,看著乾枯的水稻田,再跑到最近的供水埤塘,撲鼻而來的是死魚腥臭味,你知道埤塘已經有一段時間沒有水進來了。幾個農民拍下埤塘慘況,上傳社群討拍,搖頭嘆氣說:「今年要吃土了。」

2015年大旱時,地方上的埤塘也無水乾涸,農民面臨缺水窘境也只能嘆氣。

那幾年年底都很注意水庫的水還有多少,隔年一期稻作能不能插秧。日月潭的九隻青蛙也因為頻繁缺水,常被媒體報導,遊客抱著有趣的心情去跟九蛙自拍,同樣的景象看在農民眼底,心頭淌血,腦袋想的是:「今年又要吃土嗎?」如果可以,九蛙能不能乖乖待在水裡就好?看到太多青蛙出現,農民真的很不開心啊!

明白氣候變遷已不可逆,接下來就是要怎麼轉型。我只希望簡單就好,有接觸秀明自然農法的經驗,也不難理解「再生農業」的理念;不用化肥、藥劑、不翻耕(no-till)對土壤對環境最好,覆蓋作物抑制雜草、保護土壤、減少土壤水分流失,製作堆肥太累人不要,不用水庫的水灌溉、只用自然降雨就沒搶水問題。*

不整地栽培的難關:土壤壓實

滾壓機、免耕播種機引進後,2018二期作開始不整地栽培。不整地、不翻耕的再生農業,把田菁當作覆蓋作物,一開始種起來不困難還很有成就感,尤其輾壓田菁真的很療癒,很快就愛上壓草這件事。怎麼說呢?操作曳引機都是使用迴轉犁翻耕田土,會有很大噪音,一般都不能邊聽音樂邊打田翻耕田土。

輾壓機輾壓覆蓋作物田菁,感覺相當療癒。
輾壓機輾壓覆蓋作物田菁,感覺相當療癒。
曳引機在排水不良、潮溼的土壤作業容易造成土壤壓實。
曳引機在排水不良、潮溼的土壤作業容易造成土壤壓實。

但是壓草不用迴轉犁,沒有巨大噪音,免耕機播種也是拖著走而已,耳邊聽到的是輾壓草料發出的聲響、白鷺鷥拍翅爭食的聲音、收音機播放的歌曲。因為沒有耕犁,油料消耗也大幅減少,曳引機維修機率也降低,種田變得很悠閒。

但不整地栽培因此很順利嗎?並沒有,還很慘!土壤變得硬邦邦,草都長不好,更何況是作物。鏟子鏟不動、鋤頭敲不下去,土壤裡蚯蚓一年比一年少,最後都不見了,田埂還比較能發現蚯蚓的蹤跡。這是哪門子的震撼教育?原來「土壤壓實」(soil compaction)是不整地栽培的大魔王。

等等!不耕犁不是對土壤比較好嗎?怎麼也是土壤壓實的元凶?單獨談不耕犁,當然對土壤是好的,但與其他不利的因素湊在一塊就不是好事。

土壤壓實的成因主要在於,降雨、農機具等重量及力量衝擊,以及土壤排水不良。降雨打在裸露的土壤,會形成土壤表面的壓實。看看下雨過後土壤表面乾裂的現象,跟水田曬田的情況是一樣的。水稻田蓄水,水的重量對土壤來說也是一種壓實,就算田裡只有一兩個窪地積水,積水的地方久了,壓實也會比沒有積水的地方明顯。重型農機械反覆在農地作業,就是持續施加壓力,促使土壤壓實更加嚴重。因為不再翻土,土壤會從表面的壓實累積成深層壓實。

打破犁底層前,田地出現土壤壓實,令吳建良感到苦惱。(攝影╱王志元)
打破犁底層前,田地出現土壤壓實,令吳建良感到苦惱。(攝影╱王志元)

打破犁底層 反而陷入自我懷疑

土壤表面的覆蓋作物可以減緩降雨衝擊與壓實,但在排水不良的農地就比較棘手,尤其臺灣水稻田,都有一層不透水層或稱犁底層(plow sole),對水田形成很重要的蓄水功能,卻也限制了水在土壤裡的上下移動。

而在種植旱作時,大雨第一時間逕流排出農地,土壤內部的水卻因為犁底層阻擋無法順利向下移動,會使得旱作作物根系長時間浸泡在水裡受損;不下雨時,作物根系又穿不透犁底層向下找水,因此非常仰賴灌溉系統及時供水。很明顯的,要在臺灣做到連續不整地栽培,就必需打破犁底層,解決積水與作物根系找水的問題。

2022年下半年,決定要打破犁底層,心裡卻害怕起來,因為這塊地從此就要跟水田的功能掰掰了。借來深耕犁,鼓起勇氣犁下去,但土壤在初期不整地那3年,已被我夯得硬邦邦,深耕犁竟犁不下去!曳引機不能跑太快,跑太快就只是在表面搔癢,只能馬力加足,以低檔慢慢拖,一加速深耕犁就會跳起來劃過土壤表面,就只好再退回去,從深耕犁跳起的地方再開始慢慢犁。這過程比一般打田還累,田區有些地方就是犁不動,最後還來不及種覆蓋作物,只好等著下一期作直接播種。

但是,打破犁底層讓土壤排水有好些,卻還是改變不了土壤壓實會發生的事實。以為跳出了一個坑,卻又跌進另一個深淵,實際上我碰到的狀況是,打破犁底層後反而更容易形成土壤壓實!即使重型農機械沒有下田,一般降雨也會持續造成土壤壓實的情形。也許犁底層可以隔絕壓實的力量,避免深層壓實?打破犁底層反而讓壓實的力量更容易深入深層土壤?為了解決一個問題反而捅出大摟子,陷入自我懷疑。

以深耕犁打破犁底層,希望在改變田地排水狀況後減少壓實情形。
以深耕犁打破犁底層,希望在改變田地排水狀況後減少壓實情形。

深鬆與土壤夯實的操作試驗

一段時間之後,想起曳引機「牢」(臺語tiâu)在田裡的過往。水田有些地方太深,插秧機、曳引機下去就再也上不來,呼叫鄰近農友救援也是稀鬆平常,但有一回「牢車」的情況不一樣。* 水田灌溉水路都已水泥化,有些水溝年代久遠,破洞漏水太多,就需要重新做過,溝渠做好之後再把靠近田邊的土復原回去。通常水溝邊的土會因為工程而挖得比較深,回復之後怪手會再稍微夯實。我在打乾田的時候,覺得被夯實過的土很紮實不鬆軟,放水下去打的時候應該不會牢車——結果失算,正好相反。有經驗的農友其實都會避開新做好的水溝邊,不打這邊的田土。我就健忘,有過一次還來第二次!

水田灌溉水路都已水泥化,有些水溝年代久遠,破洞漏水太多,就需要重新做過,溝渠做好之後再把靠近田邊的土復原回去。通常水溝邊的土會因為工程而挖得比較深,回復之後怪手會再稍微夯實。我在打乾田的時候,覺得被夯實過的土很紮實不鬆軟,放水下去打的時候應該不會牢車——結果失算,正好相反。有經驗的農友其實都會避開新做好的水溝邊,不打這邊的田土。我就健忘,有過一次還來第二次!

水田中「牢車」是許多農友都經歷過的狀況。圖為今年一期作水稻田插秧「牢車」,請農友開曳引機救援。(攝影╱劉政雨)
水田中「牢車」是許多農友都經歷過的狀況。圖為今年一期作水稻田插秧「牢車」,請農友開曳引機救援。(攝影╱劉政雨)

這時候就覺得哪裡怪怪的?土乾的時候夯實,曳引機經過覺得土壤有支撐力,但當土壤淹水反而會讓曳引機陷下去,沒有支撐力。那麼先深鬆過後再夯實,淹過水或是雨淋溼又乾掉的土壤,這時候還會有支撐力嗎?也不知道是賭氣還是怎麼,就是想知道兩者有沒有差別。既然田間無法避免土壤壓實,那麼就在深耕過後,趁土乾先夯實它吧!

2023年裡作,另外把深耕失敗的兩分地當作新的試驗田,重新深耕及夯土,這次多加了150公噸溼牛糞,攤平曬乾牛糞再翻耕到土裡。深耕犁還是犁得很慢很累,為了提高土壤排水效率,敲了210支60公分長的竹竿在田裡,再用曳引機輪胎夯實土壤,最後簡單把土壤表面刮平。因為一直沒有下雨,所以我用了灌溉水淹灌,等到土完全乾了,就播下燕麥當覆蓋作物,懷著忐忑的心情靜待結果。

2024年3月,2分地試驗田輾壓前的燕麥,生長相當茂盛。
2024年3月,2分地試驗田輾壓前的燕麥,生長相當茂盛。

或許也是牛糞的關係,冬天的燕麥出乎意料地茂盛,但計畫總是趕不上變化,燕麥播種時間晚,大豆拖延到2024年3月21日才播種,於是我選擇對光比較不敏感的宜蘭老種黑豆,並拿出土壤穿刺針來試試土壤的疏鬆狀態。畢竟加了那麼多牛糞,燕麥又長得那麼壯觀,土壤應該很鬆、很好穿刺才對?結果……好硬啊!不就跟先前土壤壓實的情況沒兩樣嗎?我的牛糞!我的有機質!我的燕麥長那麼茂盛、根都長哪裡去了!

改良土壤迎來轉機

土壤穿刺測試不如預期,但還是乖乖地把大豆給種下去。總之盡可能把該做的做好。也許打破犁底層、再夯實土壤之後,作物的生長與土壤的狀態,已經跟過去所了解的經驗不一樣了。

2024年一期作的宜蘭老種黑豆意外長得很好,結莢量也不錯,但有人提醒我,宜蘭老種黑豆下雨會倒伏,後來超過5、60公分高的植株就倒了,叫我怎麼收穫?整片大豆長得很漂亮,看起來就很健康,然後全部倒下去是怎樣?好吧!一期作雨水本來就比較多,倒伏現象看起來避免不了,二期作再試看看吧。

一期作沒有收割,直接把大豆打進田裡,省下買豆種的錢、播種的功夫,隨後就是幾個颱風來幫忙澆水。但二期作的大豆表現就跟一期作一樣,全倒!這品種是不是長到5、60公分就倒?我也不去想這問題,因為大豆生長良好,已經證明土壤排水問題得到解決,土壤壓實狀況緩解,下次改種別的品種就是了。這期作仍然沒有收割,就當覆蓋作物直接輾壓。

接下來的冬天裡作,就要好好種植覆蓋作物,為隔年一期作做準備。準備了苕子、大麥、玉米,苕子是主要覆蓋作物,大麥、玉米是準備給苕子攀爬,讓苕子長出更多鮮草。之前的不整地栽培也種過大麥、玉米,都是營養不良、被雜草掩沒收場,這次的混合覆蓋作物,卻讓我感到無比開心,大麥、玉米似乎迎來了轉機!

裡作期間種植覆蓋作物的試驗田,覆蓋作物混種苕子以及大麥、玉米。
裡作期間種植覆蓋作物的試驗田,覆蓋作物混種苕子以及大麥、玉米。

初次收成 正式展開連續不整地栽培

臺灣大多的土壤改良,都是添加苦土石灰改善土壤酸化,或是添加有機質、有機資材。但只是深鬆以及夯實土壤,就可以進行不整地栽培的土壤改良。只要在土壤乾的時候讓重型農機械下田操作,並不會造成永久性的土壤壓實。覆蓋作物是一定要的,減少土壤裸露也可減緩土壤壓實、土壤水分蒸散,面對北部一般的降雨情形也有一定排水能力,至少不會影響大豆、玉米。要恢復土壤涵水能力比較困難,還需要對的方法以及時間。

原本的2分地試驗田約0.19公頃,以及2024年底土壤改良完成的0.18公頃,共約4分地,未來會陸續以土壤改良為前提,增加不整地栽培農地的面積,以玉米筍為主要栽培作物,持續觀察土壤改良之後連續不整地栽培的效果以及調整的細節。

玉米筍在天氣熱的時候生長快速,配合這幾年天氣愈來愈熱,熱天時間也拉長,很適合用來觀察。如果順利,一年可以播種5次,也就是採收5次玉米筍。但這也要風調雨順才行,目前的土壤改良當初也只是為了確認深耕之後夯土跟沒有夯土的差別,還只是勉強上路。土壤深鬆的深度,夯土的平均土壤密度,以及最後土壤表面的整平等作法,都還有很大的空間可以討論。

經過6年,不整地栽培才開始收成,也才要真正進入「連續不整地」的挑戰,說出來應該會讓人感到不可思議。但我已經沒有鬼打牆的感覺,也沒有跳進另一個坑的意外,問題慢慢在縮小範圍,可以用比較踏實的心情讓自己成為「陽光工作者」。

耐旱、生長期短的玉米將作為連續不整地栽培主要作物。
耐旱、生長期短的玉米將作為連續不整地栽培主要作物。

✽ 編按:再生農業主張以減少耕犁(即廣義上之免耕)、減少土壤擾動的方式保護土壤,增加土壤的有機質、有機碳含量,並重視生態多樣性;具體操作如持續以具多樣性的輪耕、覆蓋作物,為土壤提供有機質及不同的養分,使作物及土壤生物得到友善的生長環境。因為作物等均由陽光所提供的能量驅動,再生農業提倡者也自稱為light farmer(或譯為「陽光工作者」)。
✽ 編按:「牢」指卡住無法動彈,臺語「牢車」一般常寫作「叼車」。