|
自有农业种植以来，黑土地既为植物和微生物提供营养，又给植物根系在土壤中自由伸展和微生物繁殖提供良好的生态环境。动植物、人类依赖土壤生存。农耕种植同时消耗土壤有机质、矿物质营养，化肥的使用加速了土壤退化、久而久之变为没有功能的土，如塞罕坝，沙漠等。 解决农业可持续发展唯一新途径是向大自然学习，利用现有资源秸秆、生土、页岩等，用生物技术将秸秆有氧发酵堆制有机肥，或客土还田，或页岩加有机质材料等有氧发酵等增加矿物质营养，造土壤，或沙漠造林，恢复土壤的功能。 一、自然界黑土地的形成 1、地球土的形成 万物生长靠太阳，孕育生命靠土壤。地球上所有生命都是靠太阳能、水空、气和大地而生存。 地球表面的大地是由岩石构成的。在太阳能的不断作用下，在获得空气和水、风等力量作用下，反复地进行着物理、化学的风化作用，大自然经过8亿年漫长时间，形成了极为细小的颗粒，成为土，土是没有任何生物，没有生命。 2、土壤的形成 地球自有了微生物、植物、动物、人类活动后，历经36亿年，在微生物的活动作用下，死去的动植物残体留在地表，被腐生菌分解，土演化为有生命的土壤。土壤存在着近万种与生态系统相关的土壤微生物，使土壤具有消化和孕育生命的功能。只要是来自土壤的植物、动物，或人类制造的垃圾都会被微生物中的腐生菌分解发酵变成有机肥，每100～200万年积累黑土层1厘米，积累多了才形成黑土层。如大小兴安岭山麓主要是植物秸秆经过微生物有氧发酵堆积而成，就如同堆制有机肥一样，pH6.5植物中性；三江平原沼泽地是植物秸秆经过微生物有氧或无氧交替发酵堆积而成，pH是酸性。土壤是有生命的，微生物的活动赋予土壤有消化和孕育万物生命的功能，乃至孕育中国农耕文化和中华五千年文明。 二、秸杆发酵的创新理论 创新秸秆利用方法为【微生物农业应用法】，从生产实践出发,把微生物分为腐生菌和寄生菌。 把寄生在死去的动植物残体的微生物叫腐生菌；把寄生在活的动植物体上的微生物叫寄生菌。腐生菌又可分为好氧腐生菌和厌氧腐生菌。寄生菌又可分为共生菌和寄生菌。 1、腐生菌 寄生在动植物残体上的腐生菌无论有氧气还是无氧气都能进行发酵，凡是地球上来自土壤的生物死去后都经过腐生生物活动，变成有机肥，返回土壤，粪土当年万户侯。农业上的有益菌几乎全部是腐生性生物，特别是好气性进行有氧发酵的微生物占多数，如好气性的细菌、放线菌，酵母菌、丝状菌等，而施用优质有机肥就是为了促进土中这些有益菌的繁殖。 （1）好气性腐生菌有氧发酵产物 好气性腐生菌有氧发酵产物：糖类生成麦芽糖、葡萄糖——二氧化碳和水；蛋白质生成氨基酸——二氧化碳和水；脂肪生成脂肪酸·丙三醇——二氧化碳和水；纤维素生成多糖类·有机酸——二氧化碳和水。 （2）厌气性腐生菌无氧发酵产物 厌气性腐生菌无氧发酵产物：糖类生产酪酸、甲烷（沼气）气体；蛋白质生成腐败和恶臭之源的胺·氨·吲哚·硫醇·硫化氢等；脂肪生成甲烷、二氧化碳；纤维素生成甲烷气体和水。 2、寄生菌 （1）共生菌 寄生在豆科作物的固氮菌，如可从大豆体内获得营养，从空气中固氮返还大豆，在不施化肥农药条件下，每亩可固纯氮10～13kg。多年研究大豆与玉米轮作，互为前茬，大豆不施化肥、玉米不施氮肥，适当多施磷钾肥，如钙镁磷肥最好。 （2）寄生菌 这种寄生菌就是病原菌，寄生在活体植物体内。作物幼苗期是从共生菌的寄生孔进入，发病比较早，危害严重。从作物叶面寄生的病原菌在气温25度以上孢子萌发，是病原菌侵染期，经潜伏期、初发期、到爆发期。 三、秸秆的利用方法分析 1、秸秆的有氧发酵堆制有机肥 秸秆有氧发酵的机理是通过腐生菌分解秸秆主要成分如糖类、蛋白质、脂肪类、纤维素质等，糖类、蛋白质、脂肪发酵一般需要7～10天，纤维素发酵需要30天以上。有机肥中有机质含量与纤维素多少有关，一般作物秸秆有氧发酵有机肥有机质含量不超过10%。纤维素含量较高的木屑、竹子、稻壳等有机质不超过30%。每亩增加土壤有机质含量1%，需要有机肥铺10厘米厚，用67吨；木屑发酵有机肥有机肥需要减半。 秸秆有氧发酵有机肥优点如下： （1）有机肥pH6.5是植物中性，造土壤恢复土壤生态环境效果好。 （2）分解所生成的氨基酸、葡萄糖、高级酒精等是作物功能性营养，能增产、增糖和美味。 （3）是放线菌的培养基，有效平衡微生物菌群与酶的代谢，有效抑制病原菌，解决重茬病虫害。 （4）全国所有秸杆有6.5亿吨发酵还田，可减少50%化肥，这是一笔巨大的财富。 （5）微生物分解有机质释放出氧气与二氧化碳，为作物增加80%二氧化碳，是作物增产的新途径。 （6）土壤生态环境的恢复，将明显减少农药用药量，彻底淘汰植物生长调节剂。每亩施秸秆有氧发酵有机肥3吨有效控制土壤病害繁殖与危害，线虫病害需要木屑等有氧发酵有机肥3吨，施用这类有机肥可以多年连作，日本有50年连作蔬菜，如番茄、生菜、黄瓜、甜瓜等。 （7）如再将难溶于水的矿物质化肥进行有氧发酵，将化肥厂变成生物化工厂搬入田间，可彻底替代化肥。 （8）使用有氧发酵堆制中性有机肥，可提高酸性土壤pH，再次吸附重金属，解决重金属污染问题。 2、秸秆无氧发酵制作有机肥 我国传统有机肥发酵多是无氧发酵，方法多种。 （1）传统有机肥制作方法是无氧发酵 人类和动物活动制造的垃圾，粪尿、粪便、厨房垃圾、动物骨头、秸秆等混合堆积，浇透水，用泥抹严发酵。这种方法是无氧发酵，这种有臭气味，用4倍干土吸附臭味，晒干施入土壤。 春夏在场院堆积秸秆，动物粪便，垃圾，浇透水，入冬封顶抹泥，这种发酵形式也是无氧发酵。 （2）农村麻类沤制是无氧发酵 传统线麻、苘麻、红麻、苎麻等，收后放到水坑里，用石头压上。经过一段时间，取出来晾干，是无氧发酵。 （3）我国农村推广沼气制作 沼气制作是无氧发酵，利用的是沼气。沼气液直接灌入田间对土壤造成污染，使土壤变酸，对作物有害。 （4）市场推广的有机肥制作 代表性的秸秆用生物菌是EM菌剂，把秸秆放入田间，用土埋上，浇水后喷洒EM菌剂，发酵过程无法控制水分，也是无氧发酵。 （5）动物粪便也是无氧发酵 秸秆等经过动物消化排出粪便，把其中的糖类、蛋白质、脂肪消化吸收，粪便剩下的多是纤维素是无氧发酵，并带有大量有害菌，需要烘干，与秸秆混合酵素菌、红糖等继续进行有氧发酵。 3、秸秆直接烧掉或从田间拉走烧掉 烧秸秆，仅剩钾元素，其他都变成灰，虽然草木灰是营养，是丢西瓜捡芝麻，更不能增加土壤有机质含量。 四、如何利用秸秆 1994年从引进【微生物农业应用法】也叫酵素菌技术传入我国，利用现有资源如秸秆、页岩、生土等进行有氧发酵堆制有机肥，使作物大幅度增产，乃至翻番。这才是我国农耕文化与生态文明最好的体现。这是自古农民自己发酵，成本低。最好的方法是把秸秆有氧发酵技术教给农民，集中田间地头，就地建发酵池，国家资助秸秆粉碎机，翻动秸秆通气的推土机，酵素菌种等。 此项技术的大范围应用与推广，必将大幅度降低化肥用量，减少农药用量。 结论： 秸秆有氧发酵势在必行，秸秆用机械收集在田间地头，建有氧发酵池，堆制有机肥，需要国家资助粉碎机、发酵翻动用的掘土机，购买菌种费等。北方还可将秸秆放到林带里，或堆放地边自然发酵。 |
|
|
