土壤的形成与如何制造堆肥的方法

原标题:土壤的形成与如何制造堆肥的方法

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在朴门永续设计概念中,只要达成良好的水土保持,就能将地球的各种环境转化为食物森林,这非常几乎接近永续农法的实践。此外,除了朴门永续设计之外,土与水的循环与各种有机农法原理都相通。

本期我们会先说明土壤的相关基本知识及其作用。接下来几期内再介绍如何具体达成土与水的循环,譬如制作堆肥养土、回收利用雨水与家庭排水、如何开辟庭池、怎样开发迷你田亩等。

特别是关于堆肥,将详细介绍几种方法。譬如可在家里轻松养土的瓦楞纸箱堆肥,活用生物资源的蚯蚓堆肥,以及彻底实践循环式环保生活的堆肥厕所。

只要落实土与水的循环,就可以在自家形成长期耕种、收获的环境,不仅对环境友善,也可减轻经济负担;这些方法也适用于灾害过后重建环境机能。请大家视自家环境与生活方式,自行选择适合的方法,不需要勉强,就当成一种生活乐趣。

土与水的循环,原先就需要在地球上的大环境长期累积才能形成。所以不需操之过急,慢慢花时间在家里经营出朴门永续设计系统。

栽培作物最重要的条件是阳光、水、土壤。

土壤支撑作物,让植物从根部摄取生长所需的氧气、水和养份,非常重要。此外,土壤还可吸收太阳能蓄热、调节温度,避免温度急速上升,提供作物适合的生长环境,土壤中的各种微生物也可抑制病原菌繁殖。

作物不可或缺的土壤,究竟是什么样的物质,又如何产生?

土壤由砂、火山灰、动植物的遗骸等物构成。岩石经过漫长的岁月,受到太阳照射及风雨吹袭而分裂,经河川冲刷后形成更细小的砂石。砂粒堆积后若加上火山灰等物累积,就可让微生物栖息。微生物将二氧化碳排放入水中,使砂粒变得更细小。砂粒中溶出的无机物又形成细微的黏土粒子,经微生物分解后的有机物则形成黑色的腐植质。

由上述的砂、黏土、腐植质所结合的土粒或团粒结构,即为土壤。土壤的团粒间有水份与空气,适合种植作物。

土壤的种类很多,如果要选择适合菜园的土壤,应具备下列条件:

1/由柔软的团粒状土壤堆积而成。

2/饱含腐植质等天然养份。

3/氧离子浓度及PH值范围适合植物生长。

4/具有适度的排水性与保水性。

5/土粒、水、空气的比例为2比1比1。

6/砂、黏土、腐植质比例适中、调合均匀。

为土壤中的生物,提供生能平衡的环境

一般的田地,每一千平方公尺约有七百公斤的土壤生物栖息在其中。有20-25%是细菌,70-75%是真菌类,5%以下是鼹鼠与蚯蚓等土壤动物。在这些七百公斤重的土壤动物中,共包含70公斤的碳8公斤的氮,以及8公斤的磷酸。

这些土壤动物,会从土中的有机物分解出作物需要的养份,并储存在体内,最后以粪便或遗骸的形式释放到土壤里。此外,土壤动物在地下挖掘的洞穴,可维持土壤的通气性。

细菌包括好氧性细菌与厌氧性细菌,好气菌只在有氧气的环境活动,厌氧菌只在缺乏氧气的环境活动。两种细菌同样会分解有机物,促成营养素循环;但好氧菌会在空气中释放氮气,容易诱发植物疾病。

厌氧菌若活动频繁,会释放出一种碳氢化合物乙烯,对好氧菌产生抑制的效果。病原体对于乙烯也很敏感,会停止活动。于是当土壤中有这两种细菌,就能交互产生循环,达到平衡。在其间过程,分解出土壤的养份,也抑制了植物的疾病。

在培育土壤时,计划各项细节如:给予土壤生物足以杂持生态平衡的环境、应提供多少养份、何时施肥等,都非常重要。

培育土壤的妙方:善用残枝落叶、厨余制作堆肥

所谓堆肥,即是将菜园的零星菜叶等素材,经土壤生物分解、发酵后产生的循环系统。只要能善用堆肥技术,残枝落叶等都能回归土壤,因此堆肥技术朴门永续设计的关键字能量循环,也是不可或缺的方法。在本文里,所谓的堆肥有两种意义,一种是指堆肥本身;另一种是制造堆肥的设备,如堆肥箱。

由剩余食材作成的堆肥,不像市面上销售的肥料迅速促进作物生长。最好把它当成改良土壤的方法,经年累月让土壤慢慢变得肥沃。也不要视堆肥为解决厨余的手段,若能当作是在饲养土壤微生物,用心对待会更好。

首先将菜梗蒂头材料等切成小块,以便达到发酵、分解的效果,沥干后加入堆肥。如果家中有瓦楞纸堆肥箱,连鱼骨头都能彻底分解。若放入茶叶渣或香草植物,可防止堆肥腐败及发出恶臭。若是蛋壳或鸟类的骨头,就不需要放入堆肥箱,可先弄碎,以便分解、发酵,并直接埋入土里。另外要注意,味噌(面豉酱)与酱油含盐份,土壤中的微生物无法适应,所以不要把烹调过的剩菜剩饭加入堆肥。在利用堆肥前,先养成不留剩饭的生活习惯,也很重要。

制作堆肥的要诀:不可或缺的碳、氮、微生物、水和空气。

若想制作堆肥,土壤中要有含碳的有机物,还要有空隙包含水与空气。这样一来,土壤中会形成碳水化合物——也就是糖分,可促进细菌繁殖。

植物透过空气中的二氧化碳吸收碳,由根部吸收氮。然后结合碳与氮,合成出构成细胞的蛋白质。

根瘤菌、蓝藻等微生物与植物的根共生,并产生固氮作用,堆肥中的蛋白质经微生物分解成氮,又再度透过根部,由植物吸收。

通常土壤中的微生物,若从有机物分解出一百克的碳,也必须消耗5克的氮。也就是分解碳与消耗氮的比例为20比1。

所以当土壤中的碳含量是氮的20倍以上时,会在微生物体内彻底消耗掉。若碳与氮的比例在19倍以下,有些氮会残留在土中,无法让微生物吸收。

若土壤中的碳含量高,可调整空气中的含水量、促进好氧性细菌活动,分解堆肥中的蛋白质,在土壤中释放氮与碳,其中氮又可透过植物的根吸收。

只要了解上述碳与氮的特性,就可透过选择堆肥材料,掌握土质碳与氮的比例。制作堆肥的过程,也就是将有机物分解成植物可吸收的氮的过程。

适度搅拌堆肥,注意温度、湿度和放射菌的作用

堆肥的素材如果水份过多,容易使蛋白质氨化发臭;但水份太少,也会影响微生物活动。如果用手握,不会出水时,水份就算适中,不过要是采用瓦楞纸箱堆肥,还是稍微干燥一点比较好。

在堆肥中活动的细菌主要是好氧性细菌,因此需要时常反覆搅拌堆肥,让空气进入,加速堆肥分解的速度。不过也不要过度频繁,否则会促使好氧性细菌活性化,把氮排放到空气中、溶进水里。所以要适可而止。

堆肥内的温度在摄氏20-40度之间,最适合细菌活动。超过65度时,所有的微生物都停止活动,陆续死亡。

放射菌就是在枯叶堆或腐朽的倒木间,会产生的白色菌落。在瓦楞纸箱堆肥或堆肥厕等场所,放射菌是促使堆肥中的微生物开始分解、发酵的重要菌种。不妨在开始制作堆肥时,去落叶堆与腐朽的倒木间,寻找放射菌落!

本文部分内容参考自:维基百科、澳大利亚永续农业研究所、台湾朴门永续设计网、日本朴门永续设计中心

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