秘魯傳統與現代：如何耕作（tillage）影響了土壤下的微生物世界

 

Chiwa （左）與 barbecho（右）。圖片來源：Sci. Rep.

以前的人認為耕作可以「把土翻鬆」對植物有益，但近年來的研究卻發現，耕作會干擾土壤聚合，所以有了所謂的「免耕耕作」（no-till farming）。但是收穫後都不翻土，任由雜草叢生，也會造成操作上的一些困擾。

或許有限度的翻土，讓操作方便，也不會太擾動土壤，是否比較可行呢？最近在秘魯的研究，提供了一些資訊。

研究團隊探討了秘魯安第斯山脈傳統種植馬鈴薯的耕作系統對土壤微生物群落的影響。他們比較了「chiwa」（最小耕作）和「barbecho」（全耕作）兩種傳統耕作系統對土壤細菌多樣性、均勻度、群落組成和功能的影響。

「Chiwa」是一種最小耕作系統（MTS），其中常用「chakitaklla」（圖）。這種前印加時期的工具用於腳來定位，由一根長0.8至2.5米的木頭和一根長75至300毫米的金屬條製成。在這種MTS中，「chakitaklla」被用於草地上，以穿孔處植入馬鈴薯種子，種子被埋在0.1至0.2米的深度，並用相同的土壤覆蓋。三到四週後，種植區域附近的土壤被翻轉或翻面，形成種子塊莖上的土堤。

相對的，「barbecho」則是使用類似犁的由牛來拉的工具，甚至會使用耕耘機。

研究團隊發現，這兩種耕作系統雖然共享許多代謝途徑，但在厭氧途徑和多樣性途徑上存在差異，顯示了土壤管理對維持健康土壤微生物群落的重要性。

他們發現，「chiwa」耕作系統，即最小耕作方法，顯示出比「barbecho」耕作系統，即全耕作方法，更高的微生物多樣性。這說明在較少干擾土壤的情況下，能夠支持更廣泛的微生物群落，這對土壤健康和生態系統功能是非常重要的。

分析顯示「chiwa」耕作系統比「barbecho」耕作系統展現了更多的厭氧途徑。這意味著在較少干擾土壤的情況下，能夠促進特定微生物群落的發展，這些群落在厭氧條件下更為活躍。這一發現強調了傳統最小耕作方法在維持土壤微生物多樣性和功能上的潛在優勢。

研究強調了利用微生物生物指標來評估耕作系統影響的潛力，這些發現為理解傳統耕作系統下秘魯農業土壤的微生物群落及其生態提供了新的見解。

論文中沒有提到哪一種耕作法馬鈴薯產量比較高，這是比較可惜的事。

參考文獻：

García-Serquén, A.L., Chumbe-Nolasco, L.D., Navarrete, A.A. et al. Traditional potato tillage systems in the Peruvian Andes impact bacterial diversity, evenness, community composition, and functions in soil microbiomes. Sci Rep 14, 3963 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-54652-2