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木屑手冊:摘要

以下節選自 Ben Raskin 的新書《木屑手冊》:農民、園丁和園藝師完全指南》,切爾西綠色出版社( The Woodchip Handbook: A Complete Guide for Farmers, Gardeners and Landscapers (Chelsea Green Publishing, 2021 年 10 月)。

修復受損土壤

木屑具有促進土壤健康、保持水分和促進植物生長的潛力,因此,研究如何有效地利用這種潛力來輓救退化和受損的土壤只是一小步。這方面的例子不勝枚舉,我們將在此介紹其中幾個。在一些研究中,木屑和生物炭被比較使用或結合使用,將木屑的短期效益與生物炭的長期特性結合起來肯定是有潛力的。木屑的物理和生物特性都可用於土壤改良。

生物修復

我們已經看到了木屑和分解木屑的真菌在吸收可能造成污染的硝酸鹽方面的潛力,但有證據表明,它可以更廣泛地用於幫助處理其他人造污染物,如:氯化和非氯化碳氫化合物、木材防腐化學品、溶劑、重金屬、殺蟲劑、石油產品和爆炸物。關於生物炭在這方面的潛力,有更有力的證據,但製造生物炭的成本較高,而且在大多數情況下,在生產過程中會損失一些能量。木屑更便宜,也更容易生產,因此值得關注那些可以使用木屑的情況。

對於無論如何最終都會分解的污染物,如石油和柴油洩漏,木屑似乎有可能顯著提高污染物的分解速度。一項研究表明,添加 50% 或更多的木屑可以提高能夠分解原油的微生物水平。另一個項目利用堆肥、真菌和柳樹來清除土壤中的柴油污染物。這種方法比行業標準的化學處理方法效果更好。木屑有效地滋養了那些能夠降解石油污染物的生物,使它們的數量成倍增加,從而提高了它們處理問題的速度。

有一些工作正在研究使用木屑來幫助降低土壤的鹽度。它們可以在防止損害方面發揮作用,例如:保護路邊植物免受撒鹽除冰的影響,或減少動物糞便的鹽漬化效應。木屑甚至可以幫助處理鹽分超標的再生土壤。澳大利亞的一項研究發現,作為綜合策略的一部分,添加木屑有助於改善土壤結構,增加土壤表面鹽分的瀝濾。

實際上,在農場或花園中,如果發生機油或柴油意外洩漏,我們可以使用木屑;或者,如果您正在使用的場地曾經受到過污染,使用堆肥木屑可能是降低相關風險的一種方法。用添加了堆肥和未添加堆肥的受污染土壤餵養老鼠的結果表明,堆肥比未經處理的土壤更能緊緊抓住污染物,經堆肥處理的土壤不會對老鼠產生毒副作用,而未經處理的土壤則會產生一些影響。在有鋅或鉛等地表採礦歷史的地區,這種處理方法值得考慮。

木屑脫硝生物反應(Woodchip Denitrifying Bioreactors

在土壤修復方面,這種生物反應器與前面介紹的約翰遜.蘇反應(Johnson-Su reactor)不同。在這裡,該術語用於描述一種利用木屑吸收農田流失的養分(尤其是可溶性硝酸鹽和磷酸鹽)的技術。農田排水是提高農田生產力、使其更適合種植和放牧的重要方法。羅馬人曾使用過田間排水溝,十八世紀時,使用磚塊和瓦片的新設計被廣泛使用。如今,田間排水溝大多采用塑料穿孔管,但原理仍然相同:提供一個通道,將水從較潮濕的田地中迅速排出,以防止厭氧條件的出現。但一個重要的後果是,如果土壤水中含有養分,這些養分就會通過排水溝被衝走,流入河流。如果將排水強行通過木屑生物反應,就可以防止大部分可溶性營養物質流入河流,並通過向反硝化微生物提供碳和能量,將營養物質送回土地。水至少需要在木屑中浸泡 24 小時才能有效去除大部分硝酸鹽,而且木屑需要定期更換才能保持功效,通常需要四年左右。在農場規模上,您可以建造一個簡單的有襯里的木屑床,然後再用泥土覆蓋。

壓實土壤

壓實是許多耕地土壤中的一個實際問題,通常通過深耕來解決,深耕通常是用一根深的鋤頭在土壤中拖動,以破壞土壤的壓實。雖然這確實能暫時解決問題,但如果不對土壤管理做出更持久的改變,這些症狀將不可避免地再次出現。除了延長輪作期、種植深根綠肥作物和減少耕作等其他方法外,增加有機物質也有助於減輕土壤板結。例如,在其他方法可能無法奏效的地方,木屑已被證明能有效減少土壤板結,從而恢復濕地。

同樣,在城市土壤中,人流量大,土壤管理很少,壓實是一個巨大的挑戰。它對城市樹木的影響最大,因為這些樹木可用的土壤和水通常已經十分有限。在許多城市,由於管理行道樹的經濟壓力日益增大,承包商不得不在更靠近樹幹的地方鋪設路面。然而,即使在樹木周圍仍有一些土壤的情況下,由於空間非常狹小,又缺乏合適的機械,有效的土壤管理辦法也不多。伊利諾伊州莫頓植物園的一項研究得出結論:「堆肥表層敷料和木屑覆蓋物應作為土壤管理技術,用於生長在壓實的城市土壤中的樹木」,而且「有理由相信,將木屑和堆肥結合起來,對改善城市樹木的土壤質量可能有更大的好處。」

侵蝕

許多關於使用木屑控制侵蝕的研究都是在極端情況下進行的,如:森林火災後或大面積樹木被砍伐後。雖然這並不適合大多數農場和花園的情況,但我們可以利用從這項研究中獲得的知識和洞察力,幫助應對較小規模的侵蝕挑戰,例如:在坡地上種植蔬菜或保護耕地。

當我們談到土壤退化時,通常是指土壤失去了結構和有機質。通常,這與過度利用和連續種植有關。如果我們在不添加有機物的情況下耕作和種植農作物,土壤就會逐漸恢復其礦物質含量和結構。如果土壤中沒有維持生命所需的碳、空氣和水,最終就會變成沙漠。

農業生產方式的改變往往會對氣候較乾燥地區的土壤產生更大的影響,因為在這些地區,雜草不太可能在裸露的土壤上迅速重新生根發芽。在斜坡上,這可能會迅速導致土壤流失,並給建立植物覆蓋帶來更多挑戰。使用木屑覆蓋層可以大大減少土壤流失,並有助於構建土壤結構和土壤保濕能力。在西班牙東北部對森林大火後的石膏質和石灰質土壤進行的一項研究顯示,0.5 到 2 釐米(1/5 到 ¾ 英吋)的薄覆土可大大減少水和沈積物的徑流 。在農耕環境中,您可以在有風蝕或水蝕風險的土地上覆蓋一層薄薄的 RCW 或堆肥木屑。如果天氣條件允許,這可以在收穫後進行,不過在較潮濕的氣候條件下,在晚收作物後進行會比較麻煩。根據接下來的種植情況,可以在木屑中加入快速生長的覆蓋作物種子。

關於作者:

班.拉斯金(Ben Raskin)
Ben 是土壤協會園藝部主管,新成立的 Defra Edibles 園藝圓桌會議聯合主席,也是有機種植者聯盟和英國社區支持農業網絡董事會成員。

內容出處: The Woodchip Handbook: A Complete Guide for Farmers, Gardeners and Landscapers: Excerpt

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