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大多數人對於利用培地茅這種草本植物應用於水土保持,作為護衛河堤、公路邊坡等工程設施的效用,多半持懷疑的態度,同時對於培地茅的效力以及生態影響等相關方面的議題更是多所質疑,以下特彙集二十二個常見的問題,整理截至1990年代初期相關研究與觀察所得的資料,加以回答。 1.培地茅能阻止土壤流失嗎?在全球各地累積的經驗與實例中,答案是肯定而且具有說服力的。培地茅草籬確實可以攔截阻擋土壤的移動。培地茅對於屬於地理地層移動(包括地震等),所產生的地質破壞而引起的土壤損失是無能為力的,但對於表土的穩固,卻可提供長期的保護,有效地減少因降雨等現象,所形成的地表逕流而引起的各種表土流失。在許多例證中,因逕流侵蝕所產生的土溝,在栽植培地茅草籬後,透過草籬所攔截土石的累積,數年後土溝將會自然地被填平。 來自印度、斐濟、大陸、馬來西亞、聖路西亞、聖文森、南非、美國、海地以及其他國家實際應用的結果,可以充分地證明此一由深根性多年生植物所形成的草籬,確實具有攔截沖刷的土壤,並能將累積攔截所得的土壤,進一步形成階梯平台,改變坡面型態而穩定土石。除了在冰雪封凍的惡劣低溫條件下,培地茅草籬多半可以發揮功能。雖然目前並沒有資料可精確地指出培地茅草籬可攔截的土石量,但在許多相關的案例中,培地茅草籬所攔截的土石量是相當龐大的。 雖然培地茅草籬的功效顯著,但嚴格來講,水土流失並未停止,因為在草籬間的土石仍然能夠自由移動,草籬只是將移動到來的土石阻擋住,使其不再移動。 在極端惡劣的狀況下,例如坡度過陡、石礫地、土壤含有過量毒性物質或是土層過淺等情況下,培地茅仍然會失敗的。 2.培地茅安全嗎?許多國家已經廣泛地使用培地茅來處理水土流失的問題,如果因為利用培地茅而會造成嚴重的危害,這些現象目前就應該會顯著且廣範地被報導出來,但事實卻不然。然而,必須要注意的是在印度有一種可藉由種子傳播的稔實型培地茅,若將其傳播利用的話將有可能造成危害。培地茅遍佈在大多數熱帶地區而且已經存在至少有一個世紀了,因此在大多數地區是不需要重新引種的,在這些地區培地茅並沒有成為優勢草種,證明它並不會無限制地延伸其生長範圍,進而成為主要的頑草。因此我們有信心說培地茅是安全無害的。當人們認真仔細地研究這個植物後或許會發現此類的問題,但是,截至目前為止培地茅都不是一個問題。 然而,重要的是,只有一種正確型態的培地茅可供使用。這種型態來自於南印度地區,根據現場經驗,它所產生之種子是無法有效生長的,所以必須利用營養繁殖的方法來維持此一族群。幸好,這種香根型態的培地茅分佈範圍遍及熱帶地區。在這些地區培地茅使用了十多年甚至超過一世紀,它很少會藉由種子進行散播。在少數地區曾被報導它有擴張的情況,但是它散播的速度不快且未被認為是頑草。 另外一方面,在1989年一些可利用種子生長的培地茅由北印度引入美國,並在美國喬治亞州發現有種子的產生,而且其種子具發芽能力。這種繁殖力超強的型態並未再引到別的地區。在北印度以及鄰近的尼泊爾Terai城灌溉農業中,它一向被用於防護灌溉水渠,而且不會變成頑草或藉由種子而造成無法控制的散播。但是,因為它潛在的危害,使得培地茅在繁殖時只使用營養繁殖法而不使用種子繁殖。 3.培地茅可以減少雨水逕流嗎?是的,但是減少的逕流量還要視當地的情況而論,目前還沒有確切的答案。培地茅系統一個主要的訴求是培地茅的等高草籬可以使降雨水流緩慢流下並涵養水分於土壤中,否則水分便會在斜坡上急速的流失掉。這個一個有根據的說法。舉例來說,在巴基斯坦,印度等地的農民,當其鄰居的田都已經乾枯的時候,可以在其田區草籬的後方挖到濕潤的土壤。這種可以在斜坡上保留水分的能力,進而增加土壤水分滲透能力,預期可達到促進作物生產的效能,對於農民、林農及相關單位是有很大的吸引力。 另一方面,培地茅並不是像牆一般的阻隔設施。培地茅草籬比較像是橫貫田區緊密的過濾器,他們減緩逕流而且使逕流的前進減速,但是又不會造成積水。少量低淺的逕流可由草籬基部部位滲透穿過;而大量湧到的逕流則會由草籬的上部翻越。培地茅草籬減緩逕流的方式是將水流均勻分布在等高線上而遲緩之,這種方式與利用石牆、厚土牆或其他類似的構造體所採用的集中導水的原理是有明顯的差別的。 培地茅的支持者認為它最主要的優點:就是讓水分沿等高線草籬分散到斜坡上的原理,因為大部分觀察到的嚴重土壤沖蝕現象就是經由逕流的集中沖刷所形成的沖蝕溝。 4.農民會採用培地茅嗎?多數地區會,但並不是所有地方都會。這種簡單明瞭而且便宜的土壤流失防治方法應該會被遍佈在世界溫暖地區的農民、林農及其他可能的使用者高度接受。 首先,種植培地茅的需求並不高。它形成的草籬的寬度很少超過1公尺,因此只會佔用小部份的土地面積。通常它只需要少量的植株就足以建立一個草籬。農民利用自己的少量的勞力以及簡易的工具就可進行操作種植。一旦草籬建立了以後,它只需要極少甚至不用特別的管理就可以維持許多年。 另外,某些誘因可以促使農民使用培地茅,例如,草籬可以導引鋤頭、犁牛或牽引機沿著等高線進行操作。這種形式的等高栽培法可以保護土壤及改善土壤水份,因此可以得到較高的產量、快速的生長、健壯的植株,更可提高植物對乾旱及其他逆境的忍受性。 透過培地茅草籬這些明顯、快速有效的效益,大多數的農民可以了解其對自身利益的幫助,可是仍會有部分農民抗拒而排斥使用培地茅技術。這些農民包括因為農地過小,小至甚至無法負擔一小排的土地面積來種植培地茅草籬;以及在某些地區農地的分割習慣是沿著坡面作縱向分割給子孫,造成縱向狹長的農地,因此沿等高線穿越的草籬會造成耕犁及其他機械運轉時實質上的困難。更有些進行剝削式耕作的農民自然不會關心水土保持的問題。 5.農民會把培地茅草籬挖起嗎?通常不會。經常聽到的一個對培地茅的批評,是因為培地茅的根是具有經濟價值的。批評者認為當培地茅的經濟價值超過水土保持的價值時,農民將會挖起培地茅的草籬換取利益。 據報導,在印尼與海地的農民,已經挖起培地茅水土保持草籬至少一次。 不過,雖然這樣的經驗不可避免會再次發生,但肯定是極少數的。因為下列三點原因: 1.採收困難。培地茅的根是細長的,而且形成網狀遍佈於廣大的土層中。所以要得到大量的根,必須要挖掘相對大量的土壤。除了在包括火山灰跟沙質河邊低地等土質鬆軟的地區,工作量是相當艱鉅的。而相對所能採收獲得的少量根部並不足以促使人們花費勞力去工作。 另一方面,將盤雜在根系中的土壤清除乾淨也是極端辛苦的工作。因此商業生產時,通常只在靠近水源的地方進行,因為這樣才方便利用水將土壤洗掉。 2.缺乏市場。全球每年對培地茅精油的需求量只有大約250公噸。此外,市場的規模也缺乏彈性,所以也很難找到有人可以提供大量的產品。甚至近幾年的需求量還下降,而就算需求量提昇,現存的生產者也沒有能力使供應量增加。目前,有組織的生產者只存在三個國家:海地、印尼(實際上只有爪哇)、以及留尼旺群島中的一個小島。他們的工作不可能被搶走,因為在印尼與海地,他們的生產費用是全球最低的。進一步來說,世界的培地茅精油買者,都和傳統的生產國家往來並訂有契約。所以他們在沒有特別的經濟利益或精油品質的誘惑下,是不太可能去求助於新的供應者。 3.缺乏設備。由根部抽取精油需要昂貴而複雜的蒸氣蒸餾設備,對於缺乏現有設備而需要重新設立的投資計劃而言,是絕對不合算的。 6.培地茅會影響鄰近的植物嗎?這個問題並沒有明確的答案。必須根據作物種類與個別環境而定,雖然緊臨植物間的相互影響通常會存在。但是由於培地茅植株並不具擴張侵略性,因此其效應通常是不明顯的。理論上,培地茅應該會與鄰近的植物競爭水份及養分,但是實際上似乎又不會。在某些地方發現某些作物在鄰近草籬的植株會有產量減少的現象(例如印度的玉米),然而減產的原因至今仍未明確。但是培地茅草籬所帶來土壤水分的增加,進而增加田區整體的產量或許可彌補鄰近草籬植株的作物產量減少。 在一些地區(例如在南印度棉花田外種植培地茅)沒有看到特別的影響,生長在草籬旁的植株還是一樣高大,產量並未減少。或許這是因為表土及有機腐植質被沖刷後累積在草籬裡,而且克服了其它雜草的競爭。 7.培地茅容易感染病蟲害嗎?不會的。但目前已知有數種病害與一種潛在的嚴重的蟲害可能危害培地茅。未來當培地茅推廣到特定的地區或氣候區時,這些病蟲害可能會對培地茅造成極大的傷害。在這種情形下,培地茅草籬可能就需要額外的管理。雖然培地茅在絕大多數的情況下,不會感染病蟲害,但在少數的幾個地區,有幾種真菌證實可感染培地茅,這些地區包括在印度Bangalore地區所發現的兩種黑穗病原及一種葉枯病原(Curvularia trifolii)。在馬來西亞有三種分類上應屬於Nigrospora, Curvularia 及Helminthosporium屬的病原菌被分離出來,但判定應部具致病性。 在蟲害方面,在中國大陸發現有頑強的莖螟蟲可能對培地茅造成危害,在非洲名為Eupladia的幼蟲曾造成局部性嚴重的感染,在乾燥地區,白蟻會取時老死的莖桿,但是上述這些害蟲對於培地茅的全球利用並不會構成威脅。 8.培地茅的土壤適應性是否真如號稱的這麼廣?培地茅的土壤適應力的極限目前並無確切的答案,而培地茅也絕非可以完全適應在所有的土壤類型上。但毫無疑問的是培地茅所能適應及忍受的土壤類型廣度絕對是驚人的寬廣。目前在相關的文獻資料上,培地茅被發現可以適應生長於極端惡劣的土壤•以下僅列舉數例:
雖然培地茅可以在各種惡劣地區存活,但在這些地區,培地茅是無法與正常土壤下生長的植株有相同優越的表現。在許多惡劣的土壤條件下,培地茅初期移植的存活可能很困難,存活後的生長可能會很緩慢,因此長成草籬發揮水土保持的效果勢必會延遲。在這些惡劣地區,適當的施肥是建立與維持草籬必要的管理措施。 9.培地茅可以適應的氣候條件如何?目前詳情未知。但目前已知培地茅所能適應氣候條件的範圍相當的廣泛。但是在地表冰封的地區,培地茅的表現就無法穩定的預期。高溫對培地茅並不會構成威脅,也不會限制培地茅的生長。培地茅可以在酷熱高溫一般植物無法生長的地區旺盛的成長。但培地茅卻明顯地受到低溫的影響,培地茅可以忍受相當程度的低溫,但是在這種條件下,以水土保持的功能而言,這是不允許的,因為一旦草籬因部分植株死亡而產生缺口,先前累積攔截的土石,就會發生流失。由紐西蘭以及英倫群島南部的栽培經驗發現培地茅必須要有足夠的日照與高溫才可成長,在溫帶濱海地區的氣溫過低同時雲層也過多,以致草籬無法迅速有效的建立。 10.還有其他的植物具有同樣的功能?截至目前為止,同時具有培地茅所具有的功能的植物尚未被發現。但是具有部分培地茅所具有的功能的物種卻有一些。如果能有更多的物種也具有培地茅相同的功能,無疑地是人類有更多的機會與材料在更廣大的地理區域應用草籬的技術來做好水土保持的工作,同時更可避免因為只有使用一種單一的物種,一旦發生流行性病蟲害時所造成的全面性毀滅。 在考慮功能的同時,草籬的管理問題將會影響系統的效率。狼尾草(napier grass)在熱帶地區的效果可能與培地茅不相上下,但是狼尾草需要較高程度的管理,同時草籬壽命較短,每隔幾年就需要更新。 11.採用單一品種作為水土保持之用不是有很大的風險嗎?是的。但是目前並無其他替代的優良草籬植物可作為水土保持用。培地茅所能做的貢獻是非常重要的,如果只是為了未來可能發生的卻又不一定發生的病蟲害而放棄培地茅不用,是極為不智的決定。研究開發新的替代植物是需要持續進行的,但是培地茅仍然是目前唯一可以利用單排植株建立的低管理高效率的草籬。 雖然廣泛分布於熱帶地區的培地茅是同一個物種,但是傳播到各地的時間已久,因此儘管外型上相似,內部的遺傳質可能已有所不同。 12.培地茅可能成為作物病蟲害的中間宿主?可能性是存在的。但是目前並未發現有這個現象。培地茅與玉米、高梁、檸檬草及香茅草等禾本科植物同屬於一個亞族之內。由此分類上的近似性而產生的懷疑是合理的問題。同時如果一旦成為宿主,因為培地茅橫跨田區的草籬極可能成為作物嚴重的感染源。 但是到目前為止,並無任何人發現有任何的培地茅草籬成為感染源。另外也可能是因為培地茅只佔用一小部份的面積,因此即使培地茅成為中間宿主,也不足以維持能對田區進行全面感染的病蟲害族群之用。也因此,雖然培地茅草籬可能作為病蟲害族群過冬的溫床,但於造成田區全面性感染的可能性並不大。同時定期修剪草籬或放火燒,也都可以進一步降低這種可能性。 13.培地茅的種子真的是不稔實的嗎?特定的培地茅生態型在正常情形下並不會擴張傳播,因此推斷是不稔的。至於這些生態型所產生的種子是真的不具稔實性,或是只在特定的特殊條件下才會發芽,目前仍無明確的答案。與培地茅同屬於同一個亞族的野生甘蔗(Shattercane)與強生草(Johnson grass)是列名頑草的兩種草,因此對培地茅是否也會成為雜草的問題,是必須加以了解的。根據目前在全球各地眾多的培地茅應用地區,來自南印度地區的培地茅生態型,並未顯示出強烈的擴張侵略性而被認定為雜草。在同一亞族內的物種,成為雜草的多屬於單年生的物種,多年生的物種(如:培地茅)通常結實粒數低而且缺乏雌花,也因此使這些多年生的物種侵略性大幅降低。 特別要強調的是,只有南印度型的培地茅才可作為栽培之用,這一型的培地茅是目前在熱帶地區被廣泛傳播應用的生態型。而在北印度地區的生態型會開花結實,它的種子在高溫高濕的環境會發芽生長,極具雜草的潛力,因此絕對禁止使用這一型的材料。 雖然在極少的一兩個地點,不稔型的培地茅被通告為雜草,但是在這些地點,培地茅並未顯示出擴張性而只是少量不足為道的雜草。 14.培地茅草籬的壽命有多久?培地茅是多年生植物,在許多實地應用的地點,由培地茅建立的草籬已持續存活數十年之久。培地茅的持續力是相當驚人的。位於加勒比海的聖文森群島,培地茅草籬至少在五十年前就開始被建立與應用,這些草籬有許多並未施以任何的管理而仍持續存在發揮功能。在非洲辛巴威北部的一個試驗站內有一條培地茅草籬是60年前建立的,目前仍生長良好。在印度培地茅的原生地區,作為土地財產分界的培地茅草帶已有200年以上的歷史。 15.培地茅草籬需要管理嗎?各地的應用結果不盡相同,但每隔一、兩年作一次粗略的修剪就足以讓培地茅草籬維持最佳的狀態。正常的培地茅生育並不需要照料,但在某些地區,如果不加以修剪,培地茅株叢會自然分成小叢,但通常要在許多年之後,才會發生這種的現象。再斐濟群島的一處甘蔗農場中,培地茅已持續而穩定有效提供水保功能超過30年,30年間這些草籬並未受到管理照料的情況下,草籬的完整性依舊。 但是在聖露西亞(St. Lucia)的結果顯示,草籬需要修剪以維持其完整性。有一條草籬因沒有修剪而在草籬中產生小缺口,而發生沖蝕溝的現象,但是這個草籬已經被廢棄超過30年以上。除此之外,這個草籬上游面的階梯平面有面沖蝕(sheet erosion)現象發生,在這個小缺口雨水流速極快而造成沖蝕。 修剪草籬通常並不困難,農民可以以正常的耕犁操作修剪培地茅株叢的寬度,以鐮刀割除地上部的葉片。修剪下來的植株可以作為動物飼料,地表覆蓋材料,動物睡覺的草墊等。 16.培地茅草籬是一個昂貴的技術嗎?培地茅技術是一個相當便宜的技術。相較於建造梯田、擋土牆或是將坡面推平,培地茅技術是相當便宜的。在中國大陸紅土區,利用機械操作的各類技術,每公頃平均費用約為九百美元,而培地茅需要二百美元,在印度地區建立擋土牆(60美元每公頃)與培地茅草籬(20美元每公頃)也有類似的費用比例。 上述的費用是包括由零開始的培地茅計劃,這些工作包括建立苗圃、繁殖草苗、現場施工以及施工後協助草籬儘速成活的初期管理(包括施肥與灌溉等)。一旦有足量的草籬建立後,農民不需花費分文就可以取得草苗。 草籬建立後,通常不需要管理,而相對地,其他的水土保持設施需要有固定持續的投入與管理,這些費用可能很高。 如果以整體的效益來考量,就培地茅草籬栽培後,對土地上農作物產量的提昇,增產所得的價值,就遠超過建立草籬的費用。例如:在印度地區利用培地茅草籬建立的等高線農耕法種植棉花、高梁以及其他作物,其產量有25-60%的增產。 17.培地茅草籬容易建立嗎?在大部分熱帶地區,培地茅草籬的建立大都不成問題。但是在某些地區,培地茅草籬可能需要花費精神來照顧,而且也可能需要幾年的時間才能完成。培地茅可以利用人工種植,也可以利用類似煙草、蔬菜或樹苗的移植機器種植。種植培地茅的主要工作份量在將植株拆成適當大小的分株以及隨後的種植操作。 在建立培地茅草籬的初期,通常會有草苗缺乏的問題,但是這些都是短暫的,在短短的幾年間,一小塊的苗圃將生產足以供大面積使用的草苗。一公頃(一萬平方公尺)的苗圃,在供給適量的灌溉與肥料,幾個月內所生產的草苗就可建立長達150公里的草籬,當然雖著坡度的大小有所不同,150公里的草籬可保護的最大面積可達450公頃。 雖然一般情形下,培地茅草籬可在惡劣的環境順利的建立,但是在特別艱困的環境下,草籬的建立可能需要多一點的時間,甚至無法建立。例如:在極度乾燥的地區,培地茅仍然需要良好的照顧,並且歷經數年的時間才可能建立。 18.草籬一定要保持完整,不能有間隙嗎?不需要。在擋土牆等設施上如果發生缺口時,大量的水流沖激下將造成系統性全面的崩潰,但是培地茅草籬並不是一個固定的阻擋設施,水流並不會被完全阻擋在草籬之後,而是受到草籬的遲滯、過濾而減緩流速,因此少量的缺口是可以容忍的。但是,完整沒有缺口的草籬仍然是最理想的,在部分地區曾有紀錄有缺口的培地茅草籬反而使水土流失惡化。 培地茅草籬建議沿著等高線建構,而且最好使用同一齡期的草苗,以使草籬的生長均勻一致,但是在現地施工時,尤其是在非工程師指揮之下,很難維持等高線,許多情形之下,草苗的供應也會發生問題以致無法取得一致齡期的草苗,這些未臻完善的地方並不會影響草籬的功效。在較等高線低的地點,會有較多由水流帶來的泥沙堆積,透過這些泥沙的堆積,這些較低的地點會快速調高其水平高度趕上原本同一等高線的其 它部分。而用來引導或攔阻逕流的擋土牆等設施就必須沿著等高線構築,才能發揮功能。 19.如果培地茅能提供更多的功能,應該會更好吧?在某些情況下,可能會比較好。有人認為如果作為水土保持用的植物的適口性能改善,來提供動物牲畜的草料,農民的接受程度應該會大幅提高。因為如此,農民可以利用草籬來放牧,如果適口性不佳,缺乏這個誘因,農民可能根本不會理會這些植物。 我們並不贊成這種說法,因為如果草籬植物的適口性太好,放牧的動物將會將植物吃光,嚴重影鄉草籬的存在與水土保持功能的發揮。在第三世界國家,動物的數量相當龐大,野生動物及家畜動物在乾季缺乏草料的情況下,適口性好的草籬植物適必被啃光殆盡。培地茅草籬的優點在於一旦長成,動物的取時並不會影響其功能的發揮。 目前在許多地區,利用培地茅製作的商品並不會影響草籬的功能,例如,培地茅的莖及葉片,可用來編織製作繩索,帽子,草蓆,掃把或作為燃料。同時它們也是極佳的覆蓋材料與動物獸欄內的墊料。雖然動物排斥培地茅的成熟葉片,但是幼嫩的新生葉片,仍可作為動物的草料。 20.培地茅會造成水土沖蝕嗎?不會。聽起來是相諷刺的,在印尼某些地區因為培地茅造成水土流失而被禁止使用。這也讓許多人有藉口攻擊培地茅的的推廣與利用。但是,我們了解到這些地區是僅次於海地,栽培培地茅的用處是要來煉製抽取精油的地區,因此當地的民眾對培地茅的效用是非常清楚的,我們進一步了解之後,發現由於農民要採集培地茅的根部作精油之用,因此他們的種植方式就與水土保持用途的種植方法不同,而且由於挖掘培地茅的根系非常困難,這些地區的農民選擇土質特別鬆軟的地點種植以方便採收。農民採收後所遺留下來的坑洞,在雨水沖刷下自然非常容易使土壤流失。部分農民更是順著山勢的坡度由上而下採收,更是促進沖蝕溝的形成。 在設計與種植作為水土保持用的培地茅草籬建立之後,並沒有證據可證明培地茅草籬會造成水土流失。 21.銷毀培地茅會很困難嗎?不會。只要利用鏟子或類似的器具將培地茅的生長點切除,就可以除去培地茅。此外利用系統性除草劑也可以將培地茅除去。由於去除培地茅非常容易,因此在某些地區,培地茅甚至作為耕地輪作系統中的修耕作物使用。 22.為何培地茅過去未被注意而廣泛地被利用呢?我們也不知原因何在。過去50年以來,在全球流行使用的水土保持手段是以工程設施為主,包括構築階梯平台,擋土牆或是等高排水系統等。利用植物材料進行所謂的植生工程對於接受傳統訓練的工程師而言,是缺乏吸引力的。 另外一個農耕系統中的主要水土保持技術是透過耕作系統的技術來進行水土保持,包括輪作制度、等高種植、整畦種植及覆蓋技術等,利用草籬來控植水土流失則一直未受重視。
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