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。