連作行不行？--記大仁農場連作試驗

四月自然農法大學校剛入學的時候，很快就發現有一塊田特別不一樣。在編號為「八區」的這個區塊，被整齊的劃分為27小塊，每小塊都不大，彷彿在自家後院種菜的程度；三種作物小麥、高麗菜、白蘿蔔，則按照著某種精準的次序種植：

後來才知道，這裡是大學校的「連作試驗田」，其正式名稱為「有機物連用的連作栽培：對露地栽培及作物的生育狀況、收成量、病蟲害所造成的影響」。顧名思義，是為了觀察記錄長時間投入某種有機質，所造成的變化與結果。27小塊其實可劃為三大塊，分別為草質堆肥區、牛糞堆肥區、化學肥料區。

這個試驗，今年已邁入第十七年。

發軔：百年後，我們將留下什麼？

照一般說法，連作基本上是不可行的，因為侵襲同樣作物的病原體會殘留在土壤中，隔年再種同種或是同科作物的時候，會引發病蟲害；另外也會造成土壤的養分失衡，即所謂的「連作障礙」，特別是茄科的茄子、番茄、馬鈴薯等。常聽人鼓勵輪作，就是為了避免這個結果。

但MOA自然農法奉為宗師的岡田茂吉則主張，實行自然農法栽培，連作是可能的：

「沒有肥毒的清淨的土壤，五年以上實行連作的話，收量將會是現在的倍數左右。」

「新的土壤就像是素人一般，在不停種植作物的過程中，土壤將會產生培育作物的力量。」

「連作會使土壤自然的產生變化，成為適應該種蔬菜的土壤。」

「讓土地休耕是錯誤的…種植作物會讓土壤越來越好，就像人類活動身體會越來越健康一樣。」

在岡田茂吉老師所留下的論文中，留下了大量對於連作的肯定，在最初的三、四年，雖然收成量無法期待，但只要渡過病害高峰期，作物的生長情況會隨著年年的累積越來越好。此為「發病衰退現象」：在同一地點栽培同樣作物，會使得該地點的生物相與環境漸漸改變，在頭幾年雖然會有某種病害大發生的情形，但會逐漸減少，最後近乎消失。這是因為抑制此病原體的微生物會在連作的過程中產生，慢慢達成一種平衡，形成「發病抑止型土壤」，即單一的病害不會大發生的土壤型態。

在日本，長期進行連作的自然農法農民其實不在少數，卻沒有地方在進行連作「試驗」，驗證自然農法理論的想法於是萌芽，開始形成一種共識。

另外，在英國倫敦北方四十公里處的「Rothamsted農業試驗所」，1843年撒下實驗用小麥至今，關於小麥的連作試驗已經進行了170年，是世界上歷史最悠久的研究農場—雖然最初研究目標並非連作，而是化學肥料的實驗。

聽聞此事，「日本需要有一個地方來進行長期的試驗！」的決心，加上Rothamsted為一般的慣行栽培，還有基改小麥的研究，以推廣自然農法為主的大仁農場，自然想比較看看與慣行農業之間的差異，於是在平成7年（1996年），本試驗於焉展開。

關於實驗設計

實驗展開之初，詢問了許多農業相關的專業人士，像是當時任職於栃木縣農業試驗場的木嶋利男先生、神奈川縣農業總合試驗場的藤原俊六郎等等，加上農場人員的意見，為取得信憑性的數據，採用拉丁方格設計，以三次反復的形態進行配置。

在岡田茂吉先生的理論中，唯一認可的堆肥為落葉、草所做成的草質堆肥；但為了普及推廣，自然農法營農手則裡認可動物糞尿肥為可使用的資材。再加上對照組的化學肥料，實驗三項目於是拍板定案。

整個區塊由東到西有微微的傾斜，因此將化學肥料區放置在最下端，依次為牛糞堆肥區、草質堆肥區。三塊區域之間的通路約為兩公尺左右，確保相互不受影響。

關於栽培作物的選定

本試驗主要的試驗目標是投入不同有機物的連作對土壤、作物造成的影響，其他的變因需盡量排除，實驗作物最好是本來就適合栽種於大仁農場這塊土地。正式開始之前問了許多農場的工作人員，一一檢討之後，最後決定前兩項實驗作物為高麗菜和白蘿蔔。至於最後一項小麥，可能是受到英國試驗的影響而納入計畫。

日本本州以南，小麥是十一月播種來年收割的秋作，只有北海道為春作，勢必得再找一樣春天播種的作物。自古以來日本雖然流傳著小麥與黃豆的輪作栽培，但是大仁農場的土質不太適合栽種黃豆，於是最終選定為毛豆。

如此一來，就有葉菜、根菜、果菜三種的連作數據了。

根據農場以往的經驗，毛豆收量雖然還可以，但是卻在這個實驗中吃足苦頭：毛豆和小麥的生長時節無法相合。黃豆被稱為秋大豆，六月小麥收割後剛好播種；毛豆卻是春大豆，播種時間必須比黃豆更早，否則無法收成。於是在十七年中，嘗試了各種作法：例如收割前在小麥的行列之間播種、或是先行育苗，收割後再定植等等。

最初五、六年毛豆的收成相當良好，卻漸漸卻無法結實。其原因有二：其一為溫室效應，開花期太熱將無法順利受粉，造成有夾無果的狀態；其二為土壤過於肥沃，此為在實驗設計上，每年必須投入同量的有機物造成。

無法有一定收量的作物，也無法有可靠的實驗數據，於是今年秋作開始改為同樣為豆科的金時豆（四季豆的成熟版，為大顆的紅豆，常作成煮豆、甘納豆），其播種適期為八月。截至目前為止，生長狀況都還算順利，已於十一月下旬進行第一次的收成量調查。

小麥豆類輪種是否可算是連作？據工作人員的說法，以十年、百年的時間來看，「小麥—豆科」屬於廣義的連作。另外，種植豆類的用意是為了在無法種小麥的夏天使土地不休耕。

關於品種選定

連作有三個層次：同科、同作物、同品種。本實驗為同品種的作物實驗，選擇標準為：長年栽培種子來源不致中斷、適合此地作型的品種。

依據以上兩個條件，選定品種如下：

白蘿蔔：春作―四月早生（タキイ種苗）、秋作―耐病総太り（タキイ種苗）

高麗菜：春作―金系２０１号（サカタ種苗）、秋作―湖水（タキイ種苗）

小麥：農林61號（自家採種）

毛豆：錦秋（武藏野）

金時豆：本金時（タキイ種苗）

除了小麥，其他的種子皆為購入，不知是否也會成為變異因素之一？或是遺傳因子都相同的F1種反而適合這個實驗？我不由得產生這樣的疑問，有待高人解惑。

但據農場的研究課人員表示，市販種子是在使用化學肥料與農藥的前提之下被開發出來的，雖然大仁農場約九成都已是自家採種，但學校方面因為人手不足，仍然使用一定比例的市販種子，期望將來能夠使用自然農法採種的種子來進行類似實驗。

關於有機物選定與投入量、以及修正

首先決定的是作為比較組的化學肥料區。化學肥料的使用量是靜岡縣的標準施肥量的八成。為何是八成？通常農家在施肥時不會全部按照標準，會留下約20%左右，視作物生長狀況決定追加與否。

以同量的氮肥為基準，決定牛糞堆肥的量，大約是2噸╱十公畝左右；草質堆肥也視同樣的2噸╱十公畝，因為幾乎不含氮，所以不足的部份依靠培養土來補足。

但是去年（2011）開始，終止培養土的使用。一方面大仁農場從五六年前開始重新審視岡田先生的主張，從施用有機物轉為無施肥、少耕耘的耕作方式；一方面培養土中約有60%為山土，長年累積下來的土壤量約為22.5噸，已使該區土壤造成變化，現在是純粹施以草質堆肥。

化學肥料區依照縣的標準施行追肥，牛糞、草質區則在作物定植、發芽之後實行表層施肥，將堆肥鋪滿土壤表面。這是因為之前株腐病被害情形十分嚴重，尤其是牛糞區，於是2009年春天改為這種施肥方式。

為何改變施肥方式就會使得株腐病幾乎消失？據工作人員的回答，這是因為實驗中不能像一般自然農法用草覆蓋土表、或種植綠肥共生等等，土壤幾乎是赤裸狀態，改成表層施肥之後，堆肥具有覆蓋效果，使得表層的生物相豐富化，養分也可以慢慢的被分解，進入土壤。

針對實驗所做的修正，會產生什麼結果？有待數年後的結果分析。

十年的傾向：土壤、病蟲害、作物生育情況

在第十年（2002年）的時候，MOA以研究為主的微生物應用技術研究所針對此實驗的高麗菜做了一個總體分析，寫成〈キャベツの連作栽培試験（高麗菜的連作栽培試驗）〉一文，發表於「MOA自然農法文化事業団　普及会ニュースvol.12(2003)」中，歸納出以下幾個傾向：

[收成量]：春作的場合，不論是哪一區在最初的三年收成量劇減，即所謂的「連作障礙」，但在第四年開始收成量逐漸增加（圖一）。另外化學肥料區的收量大於草質與牛糞兩區，但若延後收穫的時間點，收量的差距將能縮短（圖三），可見堆肥區的作物達到收穫適期所需的時間較長。另外由圖一可知，經過六、七年，三區生育差距逐漸縮短。

秋作的場合，最初的四、五年並無顯著變化，都是牛糞區或草質區略多於化學肥料區。第六年開始化肥區和牛糞區收量劇減（圖二），牛糞區是因為菌核病被害嚴重，化肥區則是因為微量元素硼的缺乏導致。

[土壤調查]：在第五年所做的土壤分析（圖五）中可以看出，化肥區的土壤中所含的地力氮素呈現減少的狀態，堆肥區為增加或維持現狀；交換性鎂（交換性マグネシウム）、交換性鈣（交換性カルシウム）化肥區有減少的傾向，Ph值較另兩區低下，可推斷土壤的酸性化；另牛糞區的交換性鉀（交換性カリウム）有增加的趨勢。