主编:MRJANE | ID:PUJIJIANGXIN
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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。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。本期就为大家特别推送一篇土壤的相关基本知识——什么是土壤、土壤的重要性、可持续土壤管理以及评价土壤的质素。
土壤是由矿物质、有机物质(主要是有机物质和土壤微生物)、水分和空气所组成,是陆地表面能够生长植物的疏松表层,也是地球上生命活动不可缺少的重要物质。土壤的形成过程一般需要经过几百万年甚至几亿年。地壳最初坚硬的岩石外层,经过风化侵蚀后,逐渐碎裂成越来越小的石头、卵石和沙砾。在处于空气中,并在适宜的湿气及日照下,苔藓类植物开始生长并分解碎裂的岩石。当苔藓死后,残余会变为带有从岩石中吸收的矿物质的粉末,经过多年积累而形成最雏形的土壤。后来一些高等植物在上面依次发展起来,而随着高等植物的生长,伴随其根部的活动和腐殖质逐渐增加,地下较深的岩层也逐渐变为土层。
土壤的形成受气候、地形、水流、生物活动和人为耕种等因素的影响,再经过不同的过程,例如有机物的积累、黏化、盐碱化、灰化等,形成今日不同的土层及土壤物理特性。土壤是构成可耕地的重要元素,而可耕地则为我们出产粮食、动物饲料及日常必需品(如棉花)。根据联合国粮食及农业组织的资料显示,世界上每人的可耕地面积由60年代初的0.43公顷下降至20世纪末的0.26公顷,减幅达40%,这显示可耕地的增长,远不及世界人口的增长。但由于在同期内,世界平均每公顷土地谷物产量,由1.4吨增加至3.05吨,抵销了人均可耕地下降的影响,因此,世界仍未出现粮食危机。
资料也同时指出,过度密集的生产、缩短休耕期、过度使用化学品、单一种植等增产的操作,将会削弱耕地的长远生产力。在预期人口会在2030年达到85亿的情况下,我们在开垦新耕地的同时,也有必要透过可持续式的土壤管理,保护现存的耕地,以满足将来人口增长时对粮食的需求。
世界粮农组织出版的《2015-2030年的世界农业:FAO的分析》根据1987年,挪威首相布伦特兰夫人,在联合国世界环境与发展委员会的报告《我们共同的未来》中的定义,可持续的意思是指既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害。套用到土壤管理来说,即是一套最少能令土壤长期维持在不减低生产力和生产质素的状态的管理方法。1.为植物的生长提供水分、营养、能量、代谢物和空气等的交换环境;4.为各种土壤生物提供生存空间,促进有机物的转化及养分的释放。可持续式土壤管理,主要是透过了解土壤的情况,尽量减少外来投入,鼓励资源循环,善用自然过程(如种植覆盖作物),和促进土壤生物活动,使土壤回复或保持其原有功能,从而达致增加生产力、生产优质作物和增强作物抵抗力等目的。有机耕作即是可持续式土壤管理的其中一种。
土壤质素是指某种特定的土壤,在特定的自然或受控的生态环境下,可表现出其原有功能(帮助植物生长、保水及促进有机物转化等)的能力。土壤质素可从物理特性、化学特性及生物特性三方面作出评估。
评估土壤物理特性意即评估土壤中固体、液体和气体的物理状态及变化,这些包括:体积密度——以每容量单位存有的土壤重量计算,可用作评估泥土有否出现紧压的情况。土质——砂土、粉土和黏土在泥土中的相对比重。土质会影响水分、空气、养分及根部在泥土间的活动。
土壤结构——土壤颗粒一般会聚成大小不同、形状各异的聚合体,而它们的组合排列则称为土壤结构。土壤结构会影响水分、空气、养分及根部在泥土间的活动。有效水保留能力——有效水是由田间持水量(水分饱和的土壤,任由排水1至2天后,仍存在土壤中的水量)减去萎凋点持水量(不再能被植物根系吸的土壤持水量)后计算所得。有效水即代表植物可以从泥土中吸收的水量。有效水保留能力即是土壤中有效水的持有量。这项指标可评估泥土在缺水期间,作为植物根部环境缓冲的能力。
评估土壤化学特性意即评估土壤的化学和矿物成分以及发生在土壤中的化学反应,这些包括:酸碱值——是量度土壤中氢离子活动的指标。酸碱度除了影响植物生长外,还会影响土壤中的养分释放。例如高碱性泥土会令铁、锰及锌等元素减低溶解度。过高或过低的酸碱度均会令植物吸收不到所需的养分或令养分释放过量而产生毒性。阳离子交换能力——是量度泥土保留带正电荷养分能力的指标。土壤中的黏土和有机物均带有负电荷,因此会吸引带正电荷的养分,如钾、钙及镁等。这项特性对保留养分,防止它们迅速流失具有重要意义。
导电率——是量度泥土导电能力的指标。导电率一般用来测试泥土中的盐分。高盐分土壤会增加植物吸收水分的困难,植物会因此而缺水。有机物含量——土壤中的有机物是指土壤中有生命的及曾有生命的物质,当中包括腐植质。有机物具有为土壤生物提供能量来源、稳定土壤结构、贮藏养分及减少养分流失等功能,是构成良好土壤的重要元素。土壤有机物的管理与施放是可持续土壤管理的主要手段。养分含量——指土壤中包括氮、磷、钾不同养分的含量,而养分亦可分为总量和可被植物吸收两种。了解养分在土壤中的分布将有利于适量施肥及增加适当的养分,以免养分大量流失而造成污染。
土壤中住有各种各样的生物,它们包括细菌、真菌、线虫、蚯蚓及昆虫等。评估土壤生物特性意即评估它们在土壤中的数量及活动情况。它们在土壤中扮演着维持土壤肥力的角色,并透过降解动植物残余将养分循环。土壤生物与土壤及植物相互扣连并组成一个土壤食物网。它们也会透过它们的活动改善土壤结构,增加土壤持水量及减少水土流失。