如何永久改良沙质土壤?

很多人面临的问题之一就是如何提高沙质土壤的肥力。其中一个解决方案是添加更多的有机质(堆肥,粪肥,木屑),但不幸的是如果你身处热带湿润气候下,所有添加到土壤里的有机质会分解得很快,因为微生物活动太快了。这就导致了一个严重的问题,因为沙质土壤保持养分的能力很弱。
△改良后的地,南瓜叶子直径42cm,对沙质土壤来说不错!
如果往沙质土壤里添加肥料,它们也会很快流失掉,导致你的果树、草本和爬藤作物产出都比较低,而且容易招致病虫害的袭扰,更糟糕的是,种出来的水果和蔬菜尝起来也是平淡无奇,因为缺乏足够的维生素和矿物质。
那么,沙质土壤到底该如何改良?

我们需要做的就是首先提高土壤保持养分的能力,然后再添加有机质肥料,如此更高效,因为养分不会大量流失。在热带湿润气候下,堆肥和覆盖可能不是最好的选择,因为分解速度实在太快了。
有一个可以永久提高土壤保持养分能力的方法推荐给你,那就是用生物炭
什么是生物炭?
如果将生物炭用作土壤改良剂(以改善土壤特性),则它是木炭的花哨名称。
使用生物炭的好处
它的主要优点是:
  1. 显著和永久地增加土壤阳离子交换能力(CEC)--即土壤保持养分的能力;
  2. 由于其高孔隙率,它为有益微生物创造了许多栖息地;
  3. 增加保水性。
如何制作生物炭
通常,生物炭是由农业废料制成的,例如秸秆,稻草和没有商业价值的木材。有时它是由动物的粪便或骨头制成的。如果用粪便或骨头制成,则其即时施肥价值更高,但不会持久。由木材或木质有机物制成的生物炭不应被视为土壤的养分来源,因为其目的不是给植物或土壤施肥,而是为其提供肥沃的机会。
它主要为遵循可持续农业实践的农民或园丁所使用。
为何要在你的花园或农场中使用生物炭?
有人认为亚马逊黑土应该归功于生物炭,这是一种可能由亚马逊河流域的美洲原住民创造的土壤。它是通过将木炭与废料(粪便,骨头,食物垃圾,人类粪便,破碎的陶罐等)混合制成的。
亚马逊黑土有多肥沃?

研究人员测量了由松木屑和松木制成的“新鲜”生物炭的CEC,范围为22meq至138meq。 (Characterization and Comparison of Biochar, Herbert et al, CalPoly2012).
2006年,研究人员将亚马逊河中部的几种古老的经过生物炭改良的土壤(亚马逊黑土)与未添加生物炭的邻近土壤进行了比较,最令人印象深刻的结果是,与相邻土壤的CEC为23meq相比,亚马逊黑土的有效CEC为213meq,据估计该土壤已有600-1000年的历史,含9064ppm的磷,17545ppm的钙,而邻近的土壤只有273ppm的磷和115ppm的钙。 (Black Carbon Increases CEC in Soils, B Liang et al, Soil Sci. Soc. Am. J. 70:1719–1730, 2006)
相比之下,几乎没有有机质的贫瘠沙质土壤的CEC(阳离子交换能力)值仅为1-4!
△左图为未经生物炭改良的土壤种植的玉米。
△右图为亚马逊黑土种植的玉米。

由于亚马逊黑土惊人的保持养分的能力,它曾经而且现在仍然非常肥沃!
这是非常肥沃的土壤,富含有机物,这有什么了不起的呢?世界上也不是有很多地方土壤很肥沃吗?比如东北的黑土地!是的,但是那些肥沃的土壤大多数出现的温带地区。
在热带地区,由于微生物活性非常高(在热度和湿度的共同作用下),所有常规有机物都会迅速分解,因此几乎不可能使土壤中有机质含量达到2%。
“有机质”意味着含炭,生物炭是一种特别的有机质,许多生物都不会吃它(除了人类--比如食物中毒时),因此当把生物炭加到土壤里时,它会一直呆在那里,尤其是采用不翻耕种植方式时更是如此。
如果你有一片小树或者枯木需要清理,做做生物炭吧,把问题变成解决方案。如果没有木柴、也不想做或者没有条件做,那就买吧,只不过直接买木炭,成本高了些,而且木炭可能是来源于东南亚地区所砍伐的木材制作而成等等,对环境是不友好的......
为何有些研究显示,使用生物炭后,土壤肥力下降?
我们前面说过,生物炭不是菜园里养分的来源,尽管它含有大量的微量元素和矿物质,但并不能为植物所有。
最重要的是要注意,生物炭同时具有较高的阳离子和阴离子交换能力,也就是说,它会帮植物存储各种各样的养分,集中在生物炭里,但我们的土壤,大部分一开始是缺乏养分的,因此,如果我们把生物炭直接撒向土地,它将会从土壤里吸收养分,如果你的土壤是贫瘠的沙土,这些生物炭就会吸收养分,并存储起来,使得水果,蔬菜和谷物长势不好。这就是为什么有些研究会得出生物炭加入土壤后,土壤肥力下降的原因。
那么,我们该如何正确使用生物炭?
既然生物炭会第一时间吸收养分,那么我们就在施加之前,先将生物炭和富含养分的物质混合起来。
  1. 木炭与动物粪便混合--“干混法”
    很简单,只需要把生物炭和湿润的动物粪便混合,“腐熟”2-3周就可以了,生物炭:动物粪便的体积比建议为1:3,比例仅供参考,动物粪便任选,比如马粪、牛粪、鸡粪、猪粪等。
  2. 木炭与尿或其他液体肥在桶里混合
有些人会把生物炭放在桶里,然后加入尿液或者其他的液体肥(蚯蚓液肥等),炭会迅速吸入液肥中的钾、磷和其他养分。同样地,让它“休息”2-3周后,再施加到土壤中。
有人也曾用类似的方法制作了生物炭-蓝莓特制土,使用生物炭、锯末和水,加入少量硫和硫酸铵,让生物炭偏酸(因为蓝莓喜欢酸性土壤)。
△一只20岁的猫,坐在生物炭改良过的南瓜田里
如何把生物成分添加到生物炭里,进入土壤的食物网中?

在给生物炭补充养分之前,可以先往土壤里添加一些有益的生物成分(微生物、菌根真菌菌丝体或菌根真菌孢子),这将进一步改善土壤的生物学特性。

使用生物炭做动物的“床

我们也可以使用生物炭铺在动物的“床”的底层,它会吸收多余的液体,锁住养分,减少氮素流失。还可以加入一些岩石粉,比如花岗岩岩粉或玄武岩岩粉,只要确保在其上面添加一层“被子”即可,比如稻草、木屑或锯末。
是否应该将生物炭与岩粉混合?

如果您计划在土壤中添加岩粉,则可以将其添加到木炭-粪肥的混合物中,将磷肥粉与粪肥混合特别有益,因为粪肥中的微生物将有助于释放磷矿石中的养分。
要把生物炭掺入土壤中吗?

建议是掺入土壤,但即使是放在表层,也能发挥其作用,最终它将进入更深的土壤层。
如果您想将生物炭用在菜园中,最好在上面铺上一层常规的有机覆盖物,这些覆盖物也会随着时间而分解掉。
要加多少生物炭到我的土壤中?

越多越好,但有一个最低的要求是,至少要在原有土壤上覆盖2.5cm厚的生物炭-粪肥混合物,不管是直接放在表层还是掺入土壤,都可以制造出约15-20cm厚的黑土层。
如果加入5cm厚的一层,即使一开始与生物炭混合的分肥分解了,土壤里仍然会含有大量的有机质,这样可以把土壤的CEC(阳离子交换)值从1-4提高到8-12,这对种植高质量,营养丰富的水果和蔬菜来说,已经够好的啦。
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