人类健康的源头在土壤有机质
据广东省生态环境与土壤研究所研究员陈能场介绍,理想的土壤中,固体占50%,空气和水分各占25%。固体中矿物部分占45%,余下5%的有机质中,各种活动的生物有机质占10%,根系有机质占10%,已经转化为稳定的高分子的“死的”有机质占80%左右。
耕地有机质本身就是养分的储藏库,同时深刻地影响土壤的物理、化学和生物学性质。假设某一土壤表土有机质含量4%,有机质氮含量5%,一季作物中有机质分解率2%,则土壤有机质供应之氮可达80kg/公顷,此供应量几乎可满足大部分作物之需求量,据估算,1%的土壤有机质相当于含有18公斤养分/亩。
土壤有机质还深刻影响水分的存储。一英亩大、一英寸厚、含2%有机质的土壤储水量可达12.1万升,含量5%和8%的土壤分别可储水30.3万和48.5万升。研究表明,土壤有机质从1%升到3%,土壤的保水能力增加6倍。
土壤有机质是土壤中各种大大小小生物的碳源和能源。丰富的有机质下,土壤中自然形成庞大的食物网,构建健康的生态系统,这个庞大的生态系统是土壤活力的来源,从养分转化直到病虫害控制,都起着极为重要的作用。据陈能场研究员介绍:在理想的土壤生态系统中,每平方米的土壤含脊椎动物1只、蜗牛和蛞蝓100只、锅虫和蚯蚓3000只,线虫500万只、原生动物100亿只、细菌和放线菌10万亿个。这些动物和微生物组成一个食物网金字塔,这些生物一年中生物量总和达400~470公斤/亩。
如果对照上述指标,就不难判断出,我国耕地质量是严重下降的,其中最重要的变化,在于以最高产为目的的现代农业耕作体系下,土壤状况已经和理想土壤越来越远,曾经是鱼米之乡的南方红壤耕地数平方米种不出几斤蔬菜来。人类大量合成化学肥料,提供给作物的是速效的无机物,但没有考虑到土壤中动物和微生物群落的需求,土壤微生物和动物群落失衡,造成大量病害和虫害出现。本来杂草是可以提供土壤有机质的,但除草剂杀死了杂草并杀死了土壤中的其他有益生物,使得天敌益虫、两栖爬行类和鸟类减少,只有依靠农药。大量抗生素、农药使用,虽暂时控制了庄稼的病虫害,然而食物链被污染了,大量因食物链污染造成的病人进入医院,造成了隐患矛盾加剧。
提高耕地有机质是有很多办法的,专家们提出了以下主要农业技术措施:
在增产的前提下增加土壤有机质,因为地上部分产量增加了,地下的根系也随着增加,同时地下生物也相应兴旺发达,致使动植物残体增多。
秸秆还田是直接为土壤增加有机物。要改变在田间焚烧秸秆的习惯,因为焚烧秸秆既浪费有机物,而且使有机物变成二氧化碳跑到空气中又污染环境。
合理施肥,实行有机物和无机肥料的配合,不断增加有机物残留在土壤中的数量。
采取少耕、免耕、覆盖等措施,其目的就是减少和控制土壤氧气的供应,削弱微生物分解活动。覆盖则可以减少土壤水土流失。
然而,上述办法还存在现实困难:
增加生物量就需要大化肥投入;秸秆还田如影响下茬作物种植,农民多不愿意采用;增加有机肥如果不能带来经济效益增加,不会有人干,除非有人买单;免耕办法在理论上成熟,但实践中推广面积不大,可见其技术本身有问题。耕地不是森林土壤,完全靠自然过程实现有机质增加,且乔木的根须发达,难不住它们。耕地上有作物,免耕容易发生土壤板结,作物根系扎不透影响产量。
最好的办法是发展高效生态农业,只有收入高,农民就愿意增加耕地地力,就愿意多投入劳动。我们的有机质从0.7%经过13年左右的调整已经达到5%。
耕地有机质下降意味着减产,意味着不能生产优质的食物,意味着从源头制造病人。当前,农产品价格低迷造成从事农业的一线农民增产不增收,国家补贴农药、化肥、农膜、除草剂后,农资更便宜,很方便地替代了劳动力。大量优质劳动力进城打工,农村一线农业生产的人员由老人和妇女组成,他们没有能力也没有心思为城里人生产安全放心食品,毕竟为提高有机质,使用有机肥更增加了农业生产劳动强度。
唯一的突破口是,城市觉醒的市民,向化学食物宣战,购买安全放心的生态食品,优质优价,尊重农民的劳动,使耕者有其利。只有这样,才能从源头少制造病人,变互害模式为互利模式,促进城乡真正和谐起来,人类文明才能够继续继承下去。
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蒋高明主编
蒋高明,山东平邑人,中国科学院植物所研究员、中国科学院大学教授、弘毅生态农业创始人