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种植先种“土” - 土壤生态改良技术 ⊙前言 ⊙有机种植高产的要素 ⊙土壤生产力新观念 ⊙土壤生态改良的基本问题 ⊙小型农场土壤生态改良技术 ⊙ 结束语 前言 目前，大多数的小型生态农场都经受着低生产力的困扰，这些农场的创始者都不乏改变环境和试图解决食品安全的激情，但是激情和热情不能带来丰收，信念和信心也不能带来实实在在的收益。现时的生产关系已经发展到全球即时互通互联的互联网时代，原始的生产方式所代表的低生产力无法适应先进的生产关系，归根结底还是要依靠科学解决问题，友好的科学技术能够在解决问题的同时避免“科学化”的化学农业所带来的危害和风险。 1、有机种植高产的要素 高产是一个不可回避的与常规农业比较的项目，说实在点就是有机农业要生存要发展就不能低产出。作为农产品来说，产量降低就意味着收入降低，试图通过提高价格增收只是生产者一厢情愿的想法，物美价廉是人们消费的本性。通过增加产量降低成本，从而提高生产力水平获得市场才是正途。 田间管理20% 传统农业里的“精耕细作”，其中的细作指的就是田间管理，育苗管理、水肥管理、田间作业、杂草处理等，都属于田间管理的范畴，把过去的经验转化为标准化是重点。 1、尽可能使用机械和设施代替高成本的人力； 2、种植品种的田间管理与在地适应性的标准化需要通过实践决定，这里既不能完全依赖书本，也不能完全依赖所谓“农把式”； 3、记录和分析每个在地种植品种的表现和田间管理方法的调整，通过几个轮次的生产，总结出最适合自己生产条件的管理方法。 品种40% 好的基因决定其后期成长，就像古代美洲的印第安人发现的原始玉米，叫大刍草，果实很小只有大拇指大小，经过上千年的选育，才有了现代玉米的模样。所以，对于小型的生态农场，选择优良的品种对于高产非常重要。对于自留老种子，建议还是从其市场价值角度考虑为好，真正老的种子也许有传承价值但不一定有商业价值。 保留种子是个好传统，但是希望更注重它们的商业价值，这里说的商业价值一是市场性，就是看是否有市场需求，二是适应性，就是指是否适合在当地栽培。 关于种子是否属于转基因还是杂交品种，要有科学的知识和辨识能力，不要人云亦云，网上流传的许多作物种子都是转基因的说法不可信，不能因为孤陋寡闻就统统归结到转基因。 土壤40% 土壤的重要对于农业来说，不言而喻，土为本的本质是什么？我们都知道化学农业掠夺性使用土壤带来的板结、水土流失、养分失衡和面源污染等，但是多数人虽然从事农业却并不一定了解土壤为本的实质和内涵，这点反映在很多生态有机农场对待土壤的方法上面，有好些农场主在交流时都谈到，为了保持产量，他们每年都使用大量的有机肥，少则每亩2-3吨，多则4-5吨，一旦少了产量就下降明显，而且几年后土壤出现盐渍化，虽然土壤的有机质和主要矿质元素并不少，但土壤看上去依旧死气沉沉。 好土壤才有好收成，如何才能使土壤变好？首先我们先要有理论作为指引，然后再通过技术实践确认，本文重点介绍一种土壤生态改良的技术和方法。 2、土壤生产力新观念 庄稼一枝花，全靠粪当家？看起来很有道理，但这只是经验，还不是科学，因为这条谚语只是知其然的东西，我们要科学，就要知其所以然，要知道粪是怎么当家的？怎么才能当好家。 植物的营养从哪里来？除了阳光空气水三大要素之外，几乎所有的植物所需养分都来自土壤，而这些能被植物吸收利用的养分完全依赖于土壤微生物对有机质、矿物质的分解，以及在土壤微生物繁殖过程中的代谢产物。 每克优良健康土壤中有多达数千种微生物，总数量可达10亿个，其中细菌大约占80%左右，其余依次为酵母菌、放线菌、真菌和原生动物。PH值6.5-7，有机质含量>2.5%，熟土层30公分以上、团粒结构良好、土壤动物丰富。 这里我们引进一个新的概念，即土壤地力（Soil productivity）。那么土壤地力和过去一直强调的土壤肥力有什么区别？ 土壤地力：土壤微生物种群产生植物营养物质的能力。 土壤肥力：土壤提供被植物所吸收利用的营养物质的数量。 由此可见，两者是有本质差别，肥力解决当下当季作物的营养的需求，地力解决长久持续的营养供给。 3、土壤生态改良的基本问题 土壤由四相组成，固相、液相、气相和微生物相，从农业生产的角度看，土壤微生物是最重要的一相。 土壤改良的核心是提高土壤微生物的总量和活性 在自然生态环境中，土壤微生物的增长是极其缓慢的，于地上植物的关系处于低生产力的平衡，我们需要在不破坏环境生态的情况下，获取更高的产出，即达到更高生产力的平衡，势必需要人工干预。 提高总量意味着要让土壤微生物快速繁殖增长，尽管目前的科学对于土壤微生物能够分离或分类的还不足5%，但是科学已经知道微生物的营养机理，那就是满足所有微生物共同需要的营养，以及满足适合其生长繁殖的其他条件。 那么土壤微生物会受到哪些因素的影响呢？ A、 氧的有效性。液相中溶解氧的程度。 B、 营养条件。C、H、O、N、P、K、Fe、Zn、Mg…..。 C、 温度。大多数微生物的最适宜温度范围 10度 – 35度。 D、 PH值。细菌和放线菌偏向中性，真菌（霉菌）偏向酸性。 E、 盐度。土壤中无机盐的浓度。 F、 含水率。微生物最适宜的水活度对应土壤含水率60%-70%（紧握成团，松手散开） 使用腐熟有机肥的益处和不足 施用腐熟的有机肥可以说是目前绝大多数农场的手段，也有很多经验和研究支持，目前也是生态有机农场的主要选择，从提供当季养分的角度看是有益的，而且简便易行，但是我们注意到每年投入的有机肥总量和产出是高成本的平衡，并非生态意义上的高生产力平衡。另外，腐熟的有机肥堆肥过程已经完成了生化反应和矿化反应，施入到土壤中并非是土壤微生物增长繁殖所需要的直接养分，对于土壤微生物的增长繁殖作用不大。 自然恢复还是人工干预？ 有些农场在拿到土地后，简单地撂荒2-3年，所谓用自然力量恢复，这种做法不在少数。如果土壤有一定程度的污染，仅仅通过撂荒式的自然恢复，2-3年是不够的，必须要人工干预。所以一定要在土壤改良的基础上种植而非闲置（植物根际微生物的种群和数量往往比土壤微生物高几个数量级），这样有益于提高土壤微生物的数量。需要注意的是，处于土壤改良的目的，种植的绿肥类植物，在生长成熟后期还田以增加更多的有机质，传统的绿肥植物生长期就翻耕入地仅仅增加当季的肥力。 土壤养分平衡 一是满足植物正常生长所需要的各类矿质养分，均衡其实意味着都有冗余，但是都不能太突出，例如氮肥过量会有污染，缺铁会造成失绿，铁太多了影响其他元素的吸收，等等。其二，平衡的养分还能控制一部分重金属，例如P、Ca和Fe都能控制植物对Cd的吸收，这是由于这些元素离子活性较好可以争夺配位。 作为有机农业的产品，除了安全以外，必须强调产品的内在品质，即营养物质和风味物质的丰富，而这些离不开土壤有机养分的全面和均衡。 轮作的土壤健康性意义 轮作最早记载于《吕氏春秋》“今兹美禾，来兹美麦”，北魏《齐民要素》记载，当时轮作已经成为普遍的种植制度。轮作是千百年流传下来的传统经验，它的科学的解释核心是：有些植物在生长过程中会通过根际微生物（主要是真菌）代谢释放有机化合物质，而这些物质会抑制其他微生物甚至其他植物的生长，当数量累积到一定程度时也会危害自身，例如西红柿、黄瓜等。这种“连作障碍”在土壤微生物不发达的土壤中最为明显。 土壤面源污染的低成本解决方向 农业土壤的面源污染主要是农药、化肥、抗生素、化学品及重金属。 农药的自然降解主要是光降解、氧化反应，速度十分缓慢，所以有些农药在土壤中的残留期高达几十年（DDT、六六六等），而微生物降解农药比前两种方式要快若干倍。 抗生素和化学品的降解也是光降解、氧化反应和微生物降解。 重金属的的去除主要是化学反应和矿化反应的钝化、随水迁移以、气相逸出、植物富集移除和微生物的络合，成本最低而且效果最好的当属微生物络合。 由此得知，几乎所有的面源污染都可以依赖土壤微生物解决，而其中的关键就是土壤微生物所产生的多种酶，我们需要更多的酶，就需要使土壤微生物实现多样性。 土壤微生物多样性，保证了土壤微生物有足够多的种类产生足够多的酶来分解有机质、降解化学污染和络合重金属。 4、小型农场土壤生态改良技术方法 目标：一是提高（降低）土壤PH值，达到6.5-7.5，其次为土壤微生物提供足够的营养，其三是全面补充土壤微量元素。 改良原材料：本着低成本的原则，就地取材，石灰、粉煤灰、炉灰、矿粉、锯末、竹粉、秸秆、落叶、糟渣、畜禽粪便（农家，非常规养殖场）、腐殖土等，种类越多越好。 关键要素：一是使用大量不易分解的有机质原料（秸秆、锯末等）时，需要使用专性的微生物分解菌进行预处理，二是需要制作土著土壤微生物富集液。 不建议使用市场上流行的各种生物菌做土壤改良菌种。因为土壤微生物是一个巨大的、数千种各类微生物组成的地下军团，有着它自己稳定的生态组织结构，外来的单一的菌群，总是被土微消灭的无影无踪，只有本地的土著微生物才是土壤改良的目标微生物种群。 改良过程 A、 计算各类原辅料用量。根据土壤基本测定情况决定各原料用量，主要因素有PH值、有机质含量、所在地区土壤矿质元素背景值等； B、 有机质原料预处理。需要用到专性微生物分解菌，如果不具备条件，可以用EM菌代替（效果不是太好），处理周期7天； C、培育土著细菌。采集并通过技术手段富集以细菌为主的土著微生物富集液。这里需要特别提及，网上流传着不少所谓土著菌的选取和培养方法，其中一种方法是，用米饭放在土上，长了很多毛毛拿回来再扩培。这样富集的菌种并非是健康土壤所需要的细菌，对于改良土壤而言，这种富集方法是值得商榷的。 D、 就地混合各类改良土壤原料； E、 把原料撒布在待改良的田地上，同时喷洒土著细菌，之后立刻旋耕； F、 旋耕之后，依据不同的气候条件，休耕至少15天，之后就可以种植了。 G、为了保持地力可持续性，一般在每个收获季之后，都要酌情进行补充性的土壤改良，只是补充的原料种类和数量需要参考前季作物的移出养分进行凋整。 注意事项 本文介绍的方法中，使用的畜禽粪便都是未腐熟的，这既是改良土壤增加土壤微生物种群的关键，但也是容易产生问题的环节。畜禽粪便和有机质的来源要审慎选择，对于重金属和抗生素较多的常规养殖场的畜禽粪便最好不要选用。使用生肥和外来有机质改良土壤，使用专性微生物和定向富集土著微生物是改良方法的核心关键，如果没有这部分的技术手段，简单的生肥入地可能就是灾难。 传统上，北方的羊卧地南方的鸭鹅下田都是保持地力好方法，也属生肥入地，但是只能在休耕期进行，要给与土壤微生物足够的转化时间。 土壤改良需要耕作方法的配套改变，例如免耕法。免耕法的主要目的是为了保持土壤微生物的结构，这里不能从字面上理解完全不耕，具体做法是4-5年深翻一次即可，平时年份只做表层的浅旋耕（15公分以内），原因是土壤微生物的层级结构被深翻破坏后再恢复到原状需要将近一年的时间，每年的深翻不但形成犁底层还破坏了土壤微生物种群的层级结构，没等到它们恢复就又种植作物（我国的复种指数比较高），土壤微生物自身还处在恢复繁殖阶段，如何能够提供更多的养分给作物呢？ 结束语 土壤是农业的核心，如何提高土壤生产力将是今后生态有机农业重要的课题，也是提高生态有机农业生产力最重要的一环，为此，希望业内给予正确且认真地对待。 重视传统的同时要尊重科学。盲目的沿用传统经验，很有可能会浪费大量的时间和人力物力进行低水平重复的工作，也有可能演绎出新时代“淮南为橘，淮北为枳”的故事。 土壤地力理论是建立在科学的基础之上的，本文所呈现的小农场土壤生态改良技术方法，只是希望起到抛砖引玉的作用，让生产者的注意力不仅仅关注在当季作物的品质产量上，而是更多地关注土壤持续产生养分的能力上，这样才符合生态有机农业永续发展的目标。 版主：韩农 规模化生态循环有机农业模式– 特石模式 创始人 历时八年，带领团队独自投资完成了有机农业产业化技术体系的研发，拥有八项专利和二十项科研成果，通过北方南方两个自建有机农场的实践，实现了有机农业“两高两低”（高品质、高产出、低投入、低成本）的目标。 微信号：teshifarm 微博：@特石农场 |
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