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2011/06/17

作物有機栽培之雜草防除

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中興大學農藝學系副教授
兼農場教學研究組組長 王慶裕
http://herbicide.agr.nchu.edu.tw 除草劑生理研究室
---- 本講義僅供參考,上課時另有幻燈片 -----
2002/2/27
一 雜草
雜草的定義,即是在不適當時間、地點及場合生長的植物。雜草對光照、養分、
水份、空間等資源的競爭,會直接危害作物生育;如水田內整地後萌芽之稗草,
在分蘗中期株高即超過水稻造成光的競爭,影響稻株對光的吸收,降低穀粒數及
稔實率;株形較矮之野茨菰、螢藺及球花萵草等水田雜草,也會減少植株中下層
葉片之受光量;養份的競爭影響作物生育,尤其是氮肥的吸收效率降低,導致生
育不良。競爭所導致之減產程度會因雜草的種類、發生量、發生時期、作物品種、
及氣候環境等條件而有差異,田間實際發生之減產程度在 10-90% 範圍。
二 雜草生態及分布
一般田面發生的雜草種類與數量,在不同氣候、作物種類及田間管理方式下有很
大之差異;如組成水、旱田之主要雜草,因灌水程度影響土壤含水量而有截然不
同的草相;即使同為旱田的果園及蔬菜田草相,也因為作物生育期的長短、株型
及競爭力等因素而有明顯差別;另外冬生型及夏生型雜草的季節性分布會形成區
域性的特有草相,本省一期作水稻整地前為裡作田或休閒田,在低溫下田面會發
生大量冬生型旱田雜草,如小葉灰藋 (Chenopodium ficifolium)、旱辣蓼
(Polygonumlapathifolium)、小葉碎米薺 (Cardamine parviflora) 等,二期作高溫下則
多為稗草及自生稻等禾本科草;整地與否對田面草相也有相當顯著的影響,如冬
裡作田在水稻收割後,田面會陸續長出旱生型雜草,在不整地狀況下,這雜草會
繼續長大,但經過整地後,這些已萌芽的雜草會被翻除,同時翻出土壤種子庫內
的雜草至土表,於適當環境下開始萌芽生長;因此一般不整地田之雜草量較低,
幾乎為整地者的一半,但不整地狀況下雜草生育快速,草鮮重的增加速率較整地
者為快。
水稻田內常見之主要雜草大部份為挺水型水生植物,即根部著生於土中,地
上部枝葉大部份露出水面,臺灣地區如稗草 (Echinochloa crusgalli)、螢藺 (Scirpus
juncoides)、球花蒿草 (Cyperus difformis)、鴨舌草(Monochoriavaginalis)、wgnin timo
tndo (Sagittaria trifolia)、水莧菜 (Ammannia Baccifera)、母草 (Lindernia pyxidaria)、
紅骨草(Rotala indica)、尖瓣花(Sphenochola Zeylanica) 及雲林莞草 (Scirpus
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planiculmis) 等為水田常見之主要雜草,其他如青萍 (Lemna paucicostata)、槐葉蘋
(Salvinia natans) 及滿江紅 (Azoola pinnata) 等浮水型雜草,在除草劑大量使用前
也曾普遍發生於水稻田中,目前則多發生於淹水較深之茭白筍或菱角田中。
某些濕生性植物如芒稷 (Echinochola colona)、畔茅 (Leptochloa chinensis)、雙穗雀
稗(Paspalum distichum)、碎米莎草 (Cyperus iria)、鋸葉定經草(Lindernia cillata) 及
滿天星(Alternanthera sessilis) 等,由於水田整地趨於粗放,及淹水或保水的管理
不佳,或者從田埂蔓延至田區內,亦逐漸成為水田重要的雜草種類。臺灣地區一、
二期作水稻初期之氣候溫差異大:期作間雜草分布亦有差別;如野茨菰多發生於
一期作,鴨舌草、紅骨草、尖瓣花及芒稷則在二期作較多。
臺灣地區栽培之蔬菜種類包括根、莖、葉、瓜、果菜類等,具有種類多面積小的
特性,各類蔬菜因為生育季節、生育期長短與管理上的不同,導致雜草相的分布
有明顯差異;高溫多濕之夏季蔬菜田,雜草主要以牛筋草 (Eleusine indica)、稗草
及馬唐草 (Digitaria sanguinalis) 等禾本草等主;另外還有野莧 (Amaranthus
viridis)、加拿大蓬 (Erigeron canadensis) 及馬齒莧(Portulaca oleracea) 等闊葉草,以
及莎草科之碎米莎草;夏季高冷地之蔬菜田雜草,根據農藥所雜草研究室調查,
則包括歐洲黃苑(Senecio vulgaris)、苦菜 (Sonchus oleraceus)、野塘蒿(Erigeron
sumtrensis)、龍葵 (Solanm nigrum)、小葉碎米薺、大扁雀 (Bromus catharticus)、圓
葉錦葵 (Malva neglecta) 及昭和草 (Erechtites valerianafolia) 等,其中早熟禾和鵝
兒腸最普遍,而小葉碎米薺等十字花科雜草卻成為休閑期之優勢族群。
冬季乾冷氣候下常發生之蔬菜田雜草,則以闊葉草為主,包括小葉灰藋、鼠
麴 (Gnaphalium purpureum)、泥湖菜 (Hemistepta lyrata)、早苗蓼、節花路蓼
(Polygonum plebeium)、山芥葉 (Rorippa atrovirens)、鵝兒腸及小葉碎米薺等,大部
份為中小型之一年生草。若為二期作後之冬裡作田,還會有一些濕生性水稻田雜
草,如球花蒿草禾木虱草 (Fimbristylis milliacea) 等的發生。
果樹因為是多年生作物,不論落葉或長綠果樹的生育期都很長,雜草管理也粗
放,在本省高溫多濕的氣候下,園區內的草相頗為複雜,其中不乏多年生草。但
在某些地勢較高之坡地果園,為了發揮水土保持、增加有機質來源及改變生物相
之效益,會選留匍匐性矮生雜草之草生栽培方式,相對的會抑制園區內雜草發生
之種類。
三 雜草防治
雜草對作物正常生育的干擾為漸進而持續的;因為土壤種子庫 (soil seed bank) 內
所含的雜草種子量本來就很高,雖然因為氣候、栽培作物的種類、整地耕犛的程
度、土壤含水量及除草劑使用的種類與頻度,而改變田區內雜草發生的種類與數
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量,但通常在播種同時許多雜草種子也已開始萌芽,和作物共享田間所有自然及
人為提供的資源,直到完成生活史達到種族衍續的目的。
雜草憑藉著種子產量高及休眠期長之特性,而具有很強的繁殖能力,且容易隨著
灌溉水、栽培作物種苗之介質、動物攜帶等因素而快速散到其他地區,營養繁殖
莖甚至還會因為整地時的農機具切割而蔓延至全區。針對雜草蔓延快速及競爭力
強之天賦,在農業生產體系中所帶來的衝擊,主要發生在作物尚未形成覆蓋前之
生育抑制,及雜草開花結實後種子掉落,增加土壤中之種子含量,因此防治著重
在作物生育早期,甚至前作或休閒田的雜草管理會影響防治效果。
四 有機栽培之雜草防治
從雜草發生與競爭特性上不難理解,雜草防治在有機栽培實施體系中為不易克服
的難題,因為雜草種子本來就已大量存在土壤,人類為了得到高產的利益不惜大
量使用藥劑,短時間似乎得到顯著的成效,殊不知長久下來卻改變了自然界原有
之生態平衡,必須花費更多的心血去彌補造成的缺失。
因此亟需建立「雜草管理」的觀念取代傳統的「根除」,即在作物產量品質與雜
草生存間取得一個平衡點,於作物敏感生育期間,結合田間操作及合理施用殘留
期短之藥劑,長期持續的控制或利用雜草,使其發生量保持在可接受的範圍內,
如此不但可提供作物較佳之生育空間,同時亦不會濫用藥劑污染環境,且達到符
合經濟防治水準的原則。
目前常用的非農藥雜草防治技術;包括配合耕作制度的水、旱田輪作,或以稻穀、
塑膠布覆蓋田面抑制雜草萌芽,均可降低田面雜草的發生及土壤中之種子量,甚
至在果園中維持低矮匍匐性雜草的草生栽培,除能減少土壤水份的蒸發,也可在
適當的管理下降低雜草競爭力。田區四周及灌溉溝渠的清潔維護,可減少有害種
子及營養繁殖體的傳入。對於危害潛力高而防治困難的多年生雜草,在發現初期
即應予以有效防治,可減緩其蔓延速率。
實際上管理良好之田區,土壤中雜草種子量會逐年減少,雜草危害程度亦隨之降
低,防治作業趨於單純而可掌控,較之完全仰賴藥劑的施用,來得安全且無抗性
草發生,及土壤肥力消退的後顧之憂。
[以上節錄自蔣永正,「有機栽培之雜草防治技術」,永續農業-有機農業產品之
產銷策略專輯,第十二期.2000 ]
五 歐、日及國內有機栽培上對於雜草防治比較
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1.歐洲在有機栽培上對雜草防治的運用
生物防治:
利用對於雜草感病性的菌類或疾病及昆蟲做為生物防治上的依據。但是這一方面
研究在推廣及利用上仍有一些差距。
機械防治:
在歐洲雜草控制,還是以機械控制為主,而且也利用精密機械操作來防治雜草,
除此之外,開發在耕犁時,並不會將地面覆蓋作物如黑麥草等等一同耕除,而是
有保留耕犁時的高度,讓覆蓋作物依然在地面上。
利用間作及覆蓋作物:
除了機械控制外,利用耕作制度如間作及種植覆蓋作物如黑麥草、獨行菜等等,
亦是歐洲在雜草控制上,佔有相當的重要性。而在間作制度上,還是以作物─豆
科作物為主。
2.日本在有機栽培上對雜草防治的運用
機械除草:
日本的研發機械的能力非常強,一些相關的除草機械也都紛紛出產,也有是尚在
測試中,如水田畦畔割草機等等。
人力除草:
由於日本的有機栽培,自然農法,是屬於小農制,因此大多以人工除草的方式來
除草。人力除草,還是在有機栽培上,最主要的利用方式,而且利用人海戰術除
草的效果最好。除此之外,還有一些人利用一些巧思,自行設計製作除草器具。
利用覆蓋物:
日本在利用覆蓋物也是相當多,如再生紙紙蓆等等。今以水稻再生紙覆蓋及太陽
熱對雜草控制進行介紹。
水稻再生紙覆蓋:
再生紙的顏色:
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再生紙的顏色對於雜草控制上,也有所關係,黑色再生紙對於雜草控制上比無著
色的好,無著色指的是再生紙原色,而利用除草劑的效果類似黑色再生紙。
條播、點播的差異:
利用再生紙當作覆蓋物,以不同水稻品種及播種方式可知,初期利用點播的方式
比條播的方式對於雜草數量控制有著不錯效果,但在後期,兩者之間的雜草量,
並無明顯的差異。
土田等(1999)及山內等(2001)報告指出,再生紙與畦面的覆蓋密實度,對於雜草控
制上有很大的關係,因為再生紙與畦面密實不良,反而造成無法抑制雜草生長的
情況。
太陽熱處理對雜草的防除:
利用太陽能的原理,並在畦面上覆蓋一層薄膜〈0.05 mm〉,利用地溫上升的關
係,來抑制雜草種子的發芽及生長,之後再栽種作物或播種,此結果能對雜草控
制上有著不錯的效果 (前田 等,2000)。
利用綠肥作物:
豆科植物一直以來皆是作為綠肥作物、覆蓋作物及間作作物,此外有些豆科作物
如毛葉苕子,能利用其根部所分泌的一些剋他物質,來進行剋他作用,進而防治
雜草生長,如種植毛葉苕子在旱田及水田的抑制雜草試驗,以愈早種植毛葉苕
子,其對雜草的抑制效果愈好。
利用動物防治:
在雜草防治上,除了運用家禽或家畜外,日本也嘗試運用山羊來控制雜草的生長
狀況。此為利用草食性動物的食用特性,進而達到控制雜草數量的方式。山羊對
於芒及野葛的食用最多,因此對於此類的雜草抑制最為顯著。
3.國內在有機栽培上對雜草防治的運用
人工、機械除草:
人工除草是去除雜草最為乾淨的方法,但是國內因生產成本的提高,而造成人工
費用昂貴,因此大多是配合機械操作的方式來除草,最有效率。
利用耕作制度:
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利用水、旱田輪作的方式,皆能有效的控制雜草生長。且利用間作的方式,亦能
控制雜草。
覆蓋物:
利用不織布、稻穀或稻稈作為敷蓋物;或是種植一些植物如綠肥作物、植入草坪,
覆蓋於田間,皆能有效防除雜草。
在水田或果園中飼養家禽或家畜等:
如在水田中,放養鵝類或食草性魚類,亦能有效控制雜草生長。
利用草生栽培及綠肥作物:
草生栽培是利用一些地被植物如百喜草、盤固拉草、奧古斯丁草…等等的草坪植
物,利用其生長優勢,將地表覆蓋,除了防除雜草外,亦能對土地具有水土保持
的功能,因此國內的果園,大多利用草生栽培來防除雜草。
綠肥作物除了在農地休耕時播種植,以恢復地力外,尚能利用間作的方式,增加
農產品的附加價值。
◎經由以上各節的討論後,其可以歸納以下的結論:
1. 有機栽培之雜草防治,仍須以人工及機器除草為主
在有機栽培的過程中對於雜草控制來說,小面積的栽培還是以人力為主,而大面
積的栽培,還是需要以機械來控制雜草生長。
2. 覆蓋物或綠肥等覆蓋作物,也是雜草防治上最多利用的方法
利用自然產生的物質回歸於自然,一直是自然農法主要的希望,因此利用覆蓋作
物、草生栽培…等等的方法,無不希望減少農藥的施用,並且開發新的不污染環
境之資材也是作為有機栽培上的重點。
3. 覆蓋物與畦面的緊密程度,會影響雜草防治的功效
土田 等(1999)及山內等(2001)的報告指出,再生紙覆蓋與畦面的密實度,對於雜
草控制上有著密切的關係。此外利用稻穀或是稻桿作為畦面的敷蓋,其使用的稻
穀或是稻桿的厚度及數量上,亦是具有相當性的關係存在,因為厚度若不足,雜
草容易出土或突出,而造成雜草的生長,因此在有機栽培上,欲使用敷蓋物或覆
蓋物,要檢查覆蓋物是否與畦面有切實的覆蓋住。
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六 生物性雜草防治
1. 剋他作用在雜草防治上之應用
2. 菌類防治雜草
3. 強勢植物生長抑制雜草
4. 動物食草及抑制雜草生長
滿江紅為一種水生蕨類植物,其最適合之生長環境為pH 4.5-7.0,溫度為15-30。C,
田間土壤磷與鐵含量較高者生長較佳,可與水稻共作。在適合之光照及溫度下其
生長極為迅速,約 4 天可繁殖一倍,覆蓋性強,對水稻田雜草抑制有很強之效
果,可減少除草劑之施用。
滿江紅葉內側有許多黏液小穴,含有共生之固氮藍綠藻,因此固氮能力強,
犁入土壤後可供給大量氮素,可減少化學氮肥之施用量及節省成本,為水田之優
良綠肥,且不佔空間、栽培容易。
水稻插秧前可於田間隔一小塊地先進行滿江紅之繁殖,磷肥是滿江紅最重要
之肥料,適用量約磷酐每公頃 7.5 - 15 公斤,可不添加氮肥。待整地插秧後可將
繁殖之滿江紅放養至田間,每分地放養鮮重約 25 - 30 公斤。放養初期生長勢較
緩,放養初期生長勢較緩,放養 30 天覆蓋率約 30 %,待水稻分蘗開始旺盛其
生長勢也隨之旺盛, 50 天時覆蓋率約達 90 %,可生產滿江紅鮮重每公頃約
15,000 公斤,翻犁入土壤後可供應氮素 38 公斤、磷 3.5 公斤、鉀素 20 公斤,
並可提高土壤有機質含量。
資料來源:
1.「水稻田栽培應用滿江紅綠肥」,台南區農情月刊61 期,2001 年7 月
2. 蔣永正,「有機栽培之雜草防治技術」,永續農業-有機農業產品之產銷策略專輯,第十二期.2000
3. 林儒宏,2001。日本及歐洲在有機栽培上與國內對於雜草防治上的運用比較。高等作物學學
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相關連結
http://ae-organic.ilantech.edu.tw/group/agri/agri-3-3.htm
http://ss.skk.affrc.go.jp/labo/soken1/index2.html
http://www.tcp-ip.or.jp/~h-log/2001record/jyosouki/jyosouki.html
中文:
行政院農委會http://www.coa.gov.tw/
有機農業全球資訊網http://ae-organic.ilantech.edu.tw/
日文:
九州沖繩農業研究中心 http://konarc.naro.affrc.go.jp/
四國農業試驗場 http://ss.skk.affrc.go.jp/seika/index/index.htm
MOA 日本網站 http://www.moa.or.jp/index.html
其他相關日文網站:
http://www.tamagawa.ac.jp/GAKUBU/NOUGAKU/agronomy/biology/matsuka/web_study/weed/weed_inde
x.htm
http://www.tcp-ip.or.jp/~h-log/index.html
http://www.tcp-ip.or.jp/~h-log/2001record/jyosouki/jyosouki.html
http://ss.skk.affrc.go.jp/labo/soken1/index2.html
Lab of Herbicide Physiology
◎有關有機農法之雜草防除相關報告及幻燈媒體,均為興大農藝系研究生之精采
作品,將陸續張貼於除草劑生理研究室網頁,歡迎大家上網觀看參考。
網址:中興大學農藝系除草劑生理研究室http://herbicide.agr.nchu.edu.tw。


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