1. 什么是連作障礙?
在同一片田地,每年都種植相同的作物,稱之為連作;自古以來,只要進行連作,
作物的生長狀態就會變差,且容易感染病蟲害,產量與品質都會下降,因此也稱為“厭地”。這就是連作對作物生長造成的災害,一般稱為連作障礙。連作障礙的原因包括:(1)土壤要素 -- 物理性、化學性、微生物性問題造成的生理障礙。
(2)植物毒素造成的災害。(3)土壤病原菌或土壤害蟲所造成的災害等。
連作障礙的程度,因作物種類而異,茄子、番茄、西瓜、豌豆等作物較為嚴重,菠菜、蔥等則不易出現連作障礙。若為了提高生產效率,而將生產地集中、打造大型設施,那么具有高度商品性的作物,勢必會出現連作的情形,此現象已是一個重要的課題。
2. 產生連作障礙的原因
(1) 營養不均,物理性或化學性問題
因連作而造成的土壤惡化情形當中,影響最大的,就是作物過度吸收某些特定養分,例如鉀或鈣等,使得養分失去平衡,同時缺乏微量元素。
微生物平衡狀態收到破壞,也是營養不均的主因。
此外,不斷反復耕犁,使得土壤的團粒結構遭到破壞,也會對作物成長帶來負面影響。
若想針對這些問題進行改善,可以使用客土或進行土壤改良。
(2)相剋物質的蓄積
來自植物根部的有機酸等,相剋物質一旦累積,就會對作物根部帶來生長障礙。一般常見的為香豆素、苯酚、生物堿等。為了改善連作障礙,可以改種其它作物,或是施用品質良好的有機物,增加微生物的活性,分解肇因物質。
(3)土壤病原菌、害蟲的增加
一旦進行連作,有害的線蟲、鐮刀菌等病原菌便會增加。
為了解決這個問題,在將作物殘渣及殘根帶離農地時,若有促進病原菌生長的疑慮,就必須進行土壤消毒。
3. 水旱輪作是最有效的對策
水旱輪作,是在同一農地,每隔三至四年,交替種植水田與旱田的方法。雖然在水源管理上有些難度,但同時也具有許多優點。
土壤在水田狀態時呈現還原狀態,在旱田狀態時則呈現氧化狀態,微生物的種類也有所不同,因此有望減輕旱田的連作障礙問題。而旱田常見的養分蓄積,在水田狀態時則會流失,亦可減輕影響。有機物一般在水田會蓄積,在旱田會分解。將農地打造為旱田后,在水田蓄積的有機物便會分解,提供氮等養分,促進旱田作物的生長。
不僅如此,水田和旱田的雜草種類,及生長條件皆不同,故可降低雜草生長機會。