近年來對於生物多樣性的考量，反而美國的學者這樣定義的雜草更為合適：「雜草總是被不公平的對待（"Weeds have always been condemned without a fair trial." (King, 1951)）」，另一學者則說：「雜草就是某種植物的優點尚未被挖掘（"A plant whose virtues have not yet been discovered." (Emerson, 1912)）」。

講座：農地雜草管理
講者：黃文達（國立臺灣大學農藝學系副教授、中華民國雜草學會理事長）
時間：2018/06/30（週六）下午1-3時
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◎課程影像紀錄：https://youtu.be/5sF6D2p3Yf4

【何謂雜草科學，雜草又是甚麼？】

雜草科學（weed science）其實是對雜草的生物學、經濟學做研究的一門科學，我們希望可以從中找到雜草最好的管理方法。那為甚麼有些草自出生就被稱之為雜草（例如百慕達草）？其實在美國雜草協會（The Weed Science Society of America）如此定義：「長在不對的地方的植物，我們就稱之為雜草。」舉個例子，長在玉米田中的納豆，既使我們知道他是納豆，但是他在玉米田中，所以它就是雜草，這中間的原理簡而言之便是「生非其地」。

但近年來對於生物多樣性的考量，反而美國的學者這樣定義的雜草更為合適：「雜草總是被不公平的對待（"Weeds have always been condemned without a fair trial." (King, 1951)）」，另一學者則說：「雜草就是某種植物的優點尚未被挖掘（"A plant whose virtues have not yet been discovered." (Emerson, 1912)）」。  

【雜草分類】

對雜草有了一點基礎概念後，我們來看雜草的分類方式。我們可以從生活史來分：1. 一年生，它有可能是夏季生長或是冬季生長；2. 兩年生，生活史超過一年但小於兩年；3. 多年生，生長期大於兩年。 但從生長期來分不怎麼容易，因此大多時候我們從植物的葉子型態來分，可分為：1. 禾本；2. 闊葉草；3. 莎草……。 而在台灣，農業署將我們的雜草做了分類，當然這些雜草數量會隨著時間而改變。目前有95科542種，其中分為雙子葉植物；單子葉植物（禾本跟莎草被歸類在此）、蕨類植物。 我們將雜草做了簡單的分類後，回頭看看農地裡的雜草，其實每個地區的農田雜草都不一樣，因此我們沒有辦法都用一樣的方式管理，造成其中差異的原因有很多種：

1. 作物種類：種植的作物不同，使用的耕作方式也會不一樣，例如水田雜草（超過160種）和旱田雜草（超過400種）喜歡生長的環境就不同。水田雜草耐水不耐旱，而旱田雜草耐旱不耐水，因此當這季我們種植方式是水田，下季種植方式改為旱田時，水田雜草就會消失，這就是我們一直推廣的「水旱田輪作」。
    
2. 環境：不同地區不同季節長的雜草就會不同，有些雜草就是喜歡高溫的環境，例如馬齒莧，但有些反而喜歡冷涼的環境。
    
3. 栽培管理作業不同。

那為何雜草會如此強勢？我們可以從兩部分來看：

1. 雜草的光合作用強度比經濟作物強：光合作用生理型基本上可以分為兩類，一是C3類，光合作用較弱；另外一類是C4類，光合作用較強。在經濟作物的光合作用種類多為C3類，只有非常少數是C4類，但反觀雜草反而是C4類占了多數，只有少部分是C3類。
    
2. 生理小種（Biotype）：我們所種的經濟作物都是「制交作物」，一把稻米裡的基因型態都差不多，他們可能都是兄弟姊妹；但是一把雜草種子裡，每一粒的基因型態都不太一樣。舉個實際的例子，我拿了一把稻米種子跟一把的雜草種子給你種，稻米種子可能因為每個人的耕種方式不同、環境不同導致生長狀況不太一樣；反觀雜草，一定都長得很好，因為它會因環境不同找到適合這個環境的基因型態。 我們做過調查，採集不同地區的百慕達草（一種常見的雜草），令我們很訝異的是，我們在霧社地區採集到這種草，因為原本這種草不耐低溫，但是他也發展出可以適應低溫的基因型態；在七星潭我們也發現它，這代表著它發展出耐鹽環境的基因型態。我們將採集到的百慕達草進行培養，我們可以發現雖然是同一種草，高度、葉子都有所不同。
    

【雜草的影響】

◎雜草的害處包含：

1. 與作物競爭養分，導致產量下降；
2. 產生相剋物質抑制作物生長；
3. 因為雜草種子混入，導致作物品質下降；
4. 雜草是許多害蟲、病菌的中間宿主；
5. 妨礙農務機的運作；
6. 阻塞灌溉溝渠；
7. 花費人力、物力；
8. 影響健康；
9. 影響運動安全。

• 相剋作用（Allelopathy）：

分為種間（interspecific）跟種內（intraspecific）。「種間相剋作用」就像是你旁邊坐的人，有些人你喜歡，自然就相安無事，但是如果那個人你不喜歡，你可能就會想辦法趕走他，植物也會這樣。「種內相剋作用」最典型的例子是向日葵，我們第一年種向日葵時會覺得他長得很好很漂亮，但是第二年、第三年都長得不是很好，原本以為是細菌或真菌感染，因此就下手除菌，但是還是長得不好，最後才發現土壤裡面有有毒的酚類，而這些有毒酚類的來源是上一批向日葵造成的。解決方法就是把田休耕，不種向日葵種其他東西。這些相剋物質可以透過根部分泌到土壤中、葉片上分泌再藉由雨水沖刷到附近的植株或是有些相剋物質本身具有揮發性，揮發到植株上。

• 害蟲、病菌的中間宿主：

許多種雜草是害蟲的中間宿主，例如咸豐草就是蚜蟲的中間宿主，假如田中出現了咸豐草卻沒有確實除去，那就會引來蚜蟲，導致農作物受損。那麼，我們應該把所有的雜草、包含田旁邊的，全部去除嗎？這是一個值得我們深思的問題。

咸豐草雖然會引來蚜蟲，但是當蚜蟲的族群足夠大了，自然會引進蚜蟲的天敵「瓢蟲」進駐。假設我們連田附近的雜草都除去了，蚜蟲沒有咸豐草就只好吃作物；而因為沒有咸豐草，瓢蟲的族群平時就不在田附近，要過一段時間才會出現，之間就會產生延遲。但是如果田的附近本來就有咸豐草，咸豐草引來蚜蟲、蚜蟲引來瓢蟲，那麼當蚜蟲侵入田內，瓢蟲也會較快進入田內。

• 影響健康、影響運動安全：

雜草還會造成人出現過敏現象，例如花粉症，是由於某些植物的花粉對於人具有刺激性而造成的。雜草也會造成運動員受傷，國外的草皮都很整齊，反觀台灣有些球場可能場中央出現一叢草，就容易造成絆倒導致選手受傷。

◎雜草的益處包含：

1. 覆蓋表土具水土保持的功能；
2. 土壤養分的循環利用：有時我們施的肥沒有辦法被完全吸收，容易在下雨之後被沖刷進入地下水或溝。但是假設雜草吸收了養分，在雨天時養分不被帶走之外，在之後重新翻土石雜草中的養分又可以化為土壤的養分；
3. 土壤增加有機質含量，即「養草肥田」；
4. 可作為野菜、青香藥草；
5. 提供放牧所需養分；
6. 可作為生物農藥如除蟲菊等；
7. 美化環境、調節微氣候。

• 作為野菜、青香草藥：

咸豐草在清洗之後可以被食用，在古代藥典上也記載其具有治感冒等功效，而近期工研院也積極地在開發它的特性。另外，在墨西哥，海水灌溉農業被用來培養某種黎科，此種黎科燒成灰後含有大量的鉀鹽，被用在玻璃工業上。

• 提供放牧所需養分：

雜草與畜牧也之間也有相互作用。在中國過度的放牧導致土地上沒有雜草會導致沙塵暴，在台灣清境農場附近所養的羊群也造成草地的傷害。但是我們也發現，適當的放牧會造成地景的不同，在旭海大草原由於有牛的放牧，所以才會有草原景觀，假如沒有牛吃草，根據我們做的實驗中，灌木會越長越大，最後會漸漸地變成森林，而不是草原景觀了。

  【雜草管理】

管理方法有下列幾個：

1. 預防性管理： 在土壤上、水源上小心不要讓種子進到田裏面去。由於有些花的種子的保存期限可以到數年，長期下來的雜草種子資料庫會變得很龐大，因此我們要更加避免田旁邊的雜草，不要讓他們開花結果，這樣可以降低雜草進到田裡的機會。
    
2. 機械、人工、物理防治： 就是想辦法把田裡的雜草除去，通常使用鐮刀或是鋤頭，不過要記住一個要點是「深耕除草，淺耕保水」。要怎麼除得看你的環境，假如你的環境很乾燥，你又用深耕的方式將土壤翻上來，除去雜草的同時也將水分帶走，使土地更乾。不過在雜草還小的時候就將雜草去除是很重要的，雖然耗費很大的成本，但也是最有效的方法。 剛才是提到旱耕方面，那在水耕有沒有辦法做呢？在日本有水耕的「除草機器人」，它會使田裡的水變得混濁，使雜草不易行光合作用而死去；另外的方法是「敷蓋栽培法」，我們在土壤上鋪塑膠布或是大量的稻稈，草不易接受陽光就不會發芽了。於水耕上面，曾經有人試過用穀殼負載在水田上，但缺點是風一來就容易把穀殼吹走，而且穀殼上面有農藥殘留的疑慮。後來有人使用紙蓆鋪在水上，沒有農藥殘留、沒有汙染問題、也不用除雜草，實際用起來效果也不錯，只是成本較高。另外還有「高溫防除法」，就是利用熱將種子殺死或抑制生長，不過成本相對高很多，除非是經濟價值很高的作物，一般而言不會這樣做。
    
3. 利用栽培措施管理雜草： 第一種是草生栽培。一般而言，如果我們的作物長得很好，雜草相對來說就少。因為在相對惡劣的環境下，雜草的適應力比作物好得太多。我們可以利用前面所提到，植物與植物之間的相剋作用──當某種雜草長得很旺盛時，其實外來雜草也不易生長──因此我們可以利用這個特質形成草畦（Beetle banks）來保護我們的作物。適合用作草生栽培的雜草類型要具備生長優勢與覆蓋性。雖然說是雜草，但只要選對雜草，其實可以改善土壤性質、減少病蟲害與雜草、提供有機質等好處。 以下舉幾個已經實際運用的例子，例如有位農民在栽種九層塔，由於有草生培養的概念，在田中間栽種了石蓮花。石蓮花未長大之前還是要辛苦的除雜草，直到石蓮花長密了，雜草不用除，石蓮花還能拿來賣呢。在水田部分，有些農民會栽種滿江紅、鴨舌草或是慈菰等水生植物。 另一種方法是推拉系統（Push-Pull system），在國外玉米會受到一種害蟲所侵擾（台灣本身沒有這種害蟲）因此農民想到了一種方法，他們在田中種植一種名為蠅翼草的植物，這種植物的味道會趕走這種害蟲；而在田的外圍種植狼尾草，狼尾草對害蟲反而有致命的吸引力。在一推一拉的狀況下，害蟲就會被趕到田的外圍，等狼尾草長大了，還可以給牛吃。利用這樣天然的方式，減少化學肥料與除草劑的施用，我們使田的環境改善，好的微生物就越能進駐。例如一種名為叢枝菌根菌，它能與植物體共生，增加其耐旱、耐鹽、抗病等能力，在的培養上已有研究成果。
    
4. 利用生物防治： 較為典型也較為人熟知的例子是鴨間稻，鴨子可以幫助農民們有效的除去福壽螺等蟲害，台大農場也有學生使用過。鴨間稻是很好，但是野狗很喜歡咬鴨子，當我們的田地只有一兩分而已，防範野犬簡單；但當我們的田地有幾百公頃時，野狗很容易就跑進來咬死鴨子了。

  【除稗與種稗】

稗草是一種跟稻子長得很類似的植物，過去我們都覺得我們的米裡面有其他的植物種子就是不好。但是近年來生物多樣性的意識慢慢抬頭，日本就推出「十穀米」，其標榜的其中一種穀類就是稗；另外在雲南，稗米是用來招待敬重的客人，其營養價值也相當高。我們也發現有些品種的稻米會趕走稗草，在驅趕稗草的過程中，所分泌的相剋物質具有對人體有好處或殺菌的功效；若是沒有稗草做為競爭，稻米的相剋物質含量則低很多。 其實現在的有機認證還是有很大的缺陷，就由上面稻米的例子，我們其實可看出栽培方式不同，其微量成分還是有變動的，但是在價格上面還是差不多，無法凸顯其價值存在。  

【小結】

我們提到了那麼多的管理雜草的方式，其實最終還是要追求生物的多樣性。我們利用雜草來吸引有益昆蟲藉此抑制害蟲的族群、多樣性的雜草相可以改善土質外，增加生物多樣性，也能達到農田生態系間的平衡。

影像剪輯／洪育增
文字整理／林姿佑