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给土壤保健让土壤健康
作者:18luck新利官网登录管理员  来源:陕西18luck新利官网登录生物科技有限公司  发表时间:2013-11-10 浏览次数:

给土壤保健让土壤健康

——土壤保健技术在生产中的应用

    18luck新利官网登录中国土壤保健促进会副会长、陕西18luck新利官网登录生物科技有限公司副总经理吴代彦

    18luck新利官网登录中国土壤保健促进会副会长吴代彦(左)同中国科学院土壤研究所研究院王浩青在麦田查看土壤团粒形成情况

    编者按:2012年10月,国务院召开了土壤环境保护和综合治理工作会议。会议提出了开展土壤污染治理与修复任务,要求落实企业保护土壤环境的主体责任。
    一年来,国内一些涉农企业也纷纷投入到土壤环境保护和综合治理工作中,攻坚克难,勇于创新,不断探索改善土壤环境、防止土壤污染的新方法、新模式、新技术。
    然而,在数年前,作为土壤环境治理的排头兵——陕西18luck新利官网登录生物科技有限公司、18luck新利官网登录中国土壤保健促进会,就已创立并实践了最近的土壤保健技术,破解了当前土壤污染、土传病害、困扰现代农业可持续发展的众多农业难题。经过多年实践证明,该技术目前是行之有效的土壤污染防治技术,是农业增产、提质、增效的有效途径。这一理念的创立,促使了我国土壤保健学科的建立和发展,成为中国土肥业内的一次重大创新。《给土壤保健,让土壤健康——土壤保健技术在生产中的应用》一文,是国内目前研究、探索土壤健康技术、开展土壤污染治理、土壤环境保护较为全面、系统,指导性、可操作性极强的一篇理论文章。时值国务院召开土壤环境保护和综合治理工作会议一周年之际,特刊发此文,以飨读者,希望引导和鼓励公众积极参与和支持我国土壤环境保护工作。
“万物土中生,食以土为本”。土壤是人类赖以生存和发展的重要基础,没有土壤便没有农业, 没有农业便没有人类自己,没有高质量的土壤也不会有人类社会的持续发展。一旦土壤健康发生问题,土壤提供生命必须养分和生产生物物质的能力,土壤容纳、降解、净化污染物质和维护生态平衡的能力,土壤影响和促进植物、动物和人类生命安全和健康的能力就会下降、消失,甚至会产生危害,人类生存将面临着巨大的威胁。
    土壤健康问题很容易被人们忽视的原因是,除“病危”阶段的盐碱化、酸化、板结、污染土壤外,处于“亚健康”或“已病”甚至“病危”状态的土壤,是直接看不出来,只能通过植物的不良表现间接判断。其次是在人们的习惯意识里,动物和植物会有病,土壤是“死土一块”,没有生命,哪会有病?所以,把土壤健康问题不当病来看待,也就顺理成章了。再是,在已有的知识里,认为土壤是植物“水、肥、气、热”的供给者,或是植物生活的环境条件,甚至可以被“无土栽培”替代,由此而淡化了土壤的存在。
(一)
    土壤保健,首先是理念问题,其次才是技术问题,没有好的理念,即使有再好的技术也用不好,甚至束之高阁。正如上述,由于思想上对土壤的漠视,违背自然规律的事情经常发生,把农作物生长的好坏寄望于化肥和灌水,病虫草害防治靠农药,以至于出现设施栽培土壤病情恶化,植物病虫害治不了,土壤不能再种了。类似这样的“土壤-植物系统”问题屡见不鲜,笔者2002年在陕西合阳路井的郭家坡发现,平整后的土壤,垫方谷子长得没有挖方好,垫方株高1.2米,挖方1.7米,产量相差约一倍(过去总认为是垫方比挖方庄稼长得好)。又如海南万钟公司,在老蕉园做香蕉巴拿马病试验,挖土1.5米,把上层活土翻下去,底层土倒在上面,再种的香蕉不仅没有巴拿马病,而且长势很好,产量很高。类如此事并不少,列举这两个典型事例,是为了突出说明我们赖以生存的土壤确实病了,目前遇到的诸如施肥不增产,病虫害打药治不了,再如此增施肥料和增加打药,不仅无效,可能“无治”。其问题的根源在于我们的观念。因为在一定的经济技术条件下,土壤的生产力是有限度的,并非“人有多大胆,地有多大产”,这就要求我们有个合理的土壤生产目标,在产量适度范围内,必须考虑农产品的质量安全,防止发生土壤、水源和环境污染,在合理利用土壤的同时,开展土壤保健和保护,使土壤常用常新,永续利用。
(二)
    给土壤营造一个良好的外部环境,为土壤和农作物生产提供保护,包括农田防护林、水平梯田和农田灌排体系。农田防护林可以降低林带保护区的风速,提高林网内空气湿度,稳定温度,减少土壤水分蒸发,避免土壤风蚀、水蚀,防止土壤次生盐碱化,使土壤PH值下降,增加土壤生物多样性和活性,改善土壤的通透性和可耕性,提高土壤肥力,保证农作物高产稳产。有了农田灌排设施,做到旱能灌, 涝能排,适时适当调节土壤水分,及时灌溉可以减轻或消除土壤和农作物干旱,及时排水,可以防止土壤次生盐碱化和土壤潜育化。在坡度较大的丘陵山区修造水平梯田,等高种植,水平沟耕作等,解决了跑水跑土跑肥问题,活土层深厚,提高土壤抗逆和生产性能。
(三)
    禁止有害污染物进入耕地土壤。这包括农业系统外的工业三废、城镇垃圾、汽车尾气等有害的尘埃沉降,废水灌溉或废水排放扩散,废渣堆放,在未经无害化处理之前直接或间接进入农田,或者被作为矿渣肥料(如粉煤灰,矿渣硅肥等)、污泥肥料、垃圾肥料直接施入土壤。养殖场畜禽粪便污染乱排乱放,未经生物发酵等无害化处理之前,作为肥料直接进入农田,等等。
    另一个方面是来自农业系统内的耕地土壤污染,包括大量使用含杂质多的磷肥和商品有机肥,过量使用化肥、农药,过量农膜残留,引进带病原物的农作物种子苗木,以及过度连作形成的有害病原物积累等。
    诸如此类,要靠全面立法和强势执法来解决,更要靠公共宣传教育,唤醒人们的环保意识,全社会的良知回归,共同珍爱、呵护我们赖以生存的土壤。
(四)
    土壤保健的具体技术。土壤保健的具体技术则是农业系统内的事,包括施肥、打药、灌水、耕作,作物种植制度,等等,涉及土壤管理的一切技术和投入品,在日常农业生产活动中,选择使用有益于土壤健康、食品安全和环境安全的技术和产品。
    1. 合理轮作
    轮作倒茬是我国传统农业的“经典之作”,是“不花钱的增产技术”和“最简单有效的土壤保健技术”,已被世界各国奉为至宝而广泛采用,成为现代有机农业生产的关键技术。合理轮作倒茬之所以有如此大的作用,在于它能充分利用自然资源,增加土壤生物多样性,改善土壤理化生物性状,减少或消除土壤有毒物质,减少病、虫、杂草危害,促进作物生长发育,提高能量转换效率,提高作物产量和农产品品质,降本增收,丰富农产品品种,促进良性循环。尤其是水旱轮作防治土壤盐碱化和潜育化,粮菜轮作、粮草轮作在减轻病虫草害和节肥节水改土中的作用,效果极为显著。
    选茬口时,根据前后茬作物亲缘关系较远,营养特性和根系深浅差异,互不传染病虫害,耗地作物和养地作物,前茬抑制杂草作用强,主栽作物安排最好茬口的原则,进行合理轮作。特别强调在设施大棚瓜菜栽培的6~9月抢种一茬玉米,对克服土传病害,防止土壤次生盐碱化和酸化以及硝酸盐污染,具有不可替代的作用。在多年生果园中,推广春种箭舌豌豆,8月份种甘蓝型油菜做绿肥的技术,对改善果园生态环境,增加果园土壤生物多样性,提高土壤有机质和养分含量,调节土壤理化生物性质,抑制病虫草害和气候灾害,延长果园经济寿命,增产提质降本增效等方面,具有四两拨千斤的作用。
    2. 合理耕作
    农作物生长好坏取决于根系生长状况,作物的根系有70%~80%集中在表土层中,其余20%~30%的根系在心土层,而耕作层和心土层中间夹着一个犁底层。如果耕作层太浅,犁底层太厚太硬,严重影响到作物根系分布深度,对农作物生长极为不利。合理耕作的关键在于创造深厚松软的耕作层,提高土壤团粒结构特别是水稳性团粒结构的数量和质量,提高土壤微生物数量和活性,有利于蓄水保水,保土保肥。其次是消除坚硬厚实的犁底层,增强土壤的通透性,有利于作物根系生长,有利于土壤物质转化和吸收利用。广大农区的土壤耕作几乎被旋耕替代完了,以旋代耕、以旋代种、以旋代施肥除草的形象极为普遍,表层十几公分活土的结构已被破坏,其下几十公分的犁底层又厚又硬,根扎不下,水渗不进,气不通,土壤物质转化交换被阻,土壤功能丧失殆尽。这里讲的合理耕作,就是强调因地制宜,把深松、深翻与表层土壤保护结合起来,在一年小麦一熟地区,推广小麦收获后高留茬(15~20cm)、覆盖免耕、隔3~4年深松1次,秋播深耕施肥播种;一年小麦、玉米两熟地区,小麦收获后高留茬(15~20cm)、覆盖免耕、隔3~4年深松1次,硬茬播种夏玉米,秋季玉米秸秆粉碎还田、施肥深翻播种小麦。秋冬茬或冬茬设施大棚,采取秸秆粉碎还田、深施肥和农膜秸秆双覆盖技术。多年生果园,在秋季深翻施基肥并于覆盖。一年一熟春播作物播前施肥深翻,收后留茬覆盖。无法进行深耕深松作业的多年生果园、苗圃等地块,喷用免深耕土壤调理剂也可以达到深层疏松土壤的目的。
    3. 合理灌溉
    所谓合理灌溉,是指“用最少量的水资源使作物达到最好生长效果”。其实,我们常常看到的并非如此,而是灌水次数增多和灌水量加大。笔者走访时发现,苹果园一般每年灌5~6兑水,很多灌溉条件便利水费较低的果区,正常年份灌10多次,甚至还有20多次的。果树和土壤并不需要那么多水,而是以水带肥,随水冲施肥料。设施大棚这种现象更为普遍,瓜果类蔬菜采摘期,基本上是一周一次水,随水冲肥。这种做法的结果是直接造成水害和肥害,同时造成养分流失,土壤粘粒下移,土壤在无氧条件下,把养分物质转化成有毒物质,使农作物生长不良,病虫危害加重。一般年份,苹果在每年的5月中下旬最干旱的时候灌一次水,其他时间降雨可以满足果树水分供应。设施大棚有很强的保水作用,尽管生产量大,需水多,但一个月灌五六十方(1~2次)水也可以保证作物正常生长。
    4.全营养施肥
    笔者在2000年提出了“全营养施肥”,认为这几十年大量使用化肥的技术有问题,只重视了给作物补充化学营养元素,把氮磷化学肥料用过头了,不仅产量上不去,农产品品质还在下降,农作物的抗逆性在下降,土壤污染、农产品污染、水源污染、大气污染越来越厉害,已经出现了严重的土壤危机、农业危机、食品危机和环境危机。所以,改变错误的施肥问题势在必行。全营养施肥,强调既要用好营养物质,还要补充功能物质,营养物质与功能物质并重。把对土壤和植物都有益的秸秆(包括绿肥、种草)、有机肥、有益元素、有益微生物、功能物质增加上去,把过量有害的那部分氮磷化肥减下来,再配合相应的施肥方法。
    全营养施肥技术的几个具体问题:
    ⑴增加有机物。农村是有机废弃物最多最易得的地方,包括作物秸秆、枯枝落叶、有机肥、绿肥等。据估算,我国农村现有各种有机废弃物亩均有2吨多,还不包括绿肥和果园种草。所以,只要头中有意识,手勤快一点,随手积、搜、沤、种、还、用,不仅能给土壤补充很多速效养分,还能满足耕地土壤有机质含量每年提高0.1%的有机物归还需要。
    ⑵增加中微量元素和有益元素。适量给耕地土壤补充中微量元素和有益元素,不仅可改善土壤结构,平衡养分,调节酸碱度,有益于增加土壤有益微生物数量和活性,对提高肥料利用率,提高农作物抗逆性、产量、品质,减少病虫草害和气候灾害,都有重要的作用。
    ⑶减少氮磷化肥。尽管对施多少氮更合适的意见没有统一,但减量使用已成定势。大部分高产农作物的亩施氮(N)量应控制在15kg/亩以下,磷(P2O5)在6kg/亩以下,一些长期过量施磷的设施栽培和高效经济作物地块,短期内完全可以不施磷。其他产量较低的地区和作物,还可以再减少,如旱地小麦亩产200~300公斤,施5~6公斤氮(N),2~3公斤磷(P2O5),亩产500~600公斤玉米,施8~10公斤氮(N),4~5公斤磷(P2O5)。这样不仅不会减产,甚或还能增产,又不会引起耕地土壤、农产品、水源和空气污染。这是目前较为安全的氮磷施用量,随着采用土壤保健技术,使土壤健康水平不断提高,以及非豆科固氮技术的应用,氮磷化肥用量还可以继续减少。
    ⑷氮磷钾比例要协调。绝大多数农作物需要氮磷钾的比例在2~3:1:2~4之间,尽管测土配方施肥推广有难度,就是按这个比例施肥,也会使土壤营养比例逐渐趋于协调。建议土壤磷素蓄积量很多的地块,在一定时段内不再施磷。有条件的地方,通过测土和肥料试验示范数据,指导正确施肥,当然更好。
    ⑸增加复合有益微生物。人为向土壤中补充多种有益微生物,可以在短期内促使土壤有益微生物菌群形成优势,通过这些有益微生物的作用,促进土壤物质转化,提高土壤营养利用率,消除或减少土壤有害物质,促进农作物生长,提高农产品产量、质量。
    ⑹施肥方法。正确的施肥方法,对提高肥料利用率,提高农作物抗性,提高农产品产量、质量,减轻劳动强度,都是十分必要的。全营养施肥技术强调均匀施肥、深施肥和早施肥,有机肥、磷肥和矿物肥、腐殖酸肥作底肥时,要和土壤充分混匀,要和农作物根系充分接触。土壤施肥深度在20~30公分,底肥使用时间在播种或移栽前10~15天,追氮肥要提前5天,最好选择长效氮肥或控释氮肥,省肥省力,效果好。
    5.病虫草无害化防治
    农作物病虫草害严重发生的原因,是自然与人为综合作用的结果。病虫草害的“源”在自然,但其多少、是否危害农作物是人为的。如过度连作,有害的病原物、虫卵和草籽草根就会大量增加,致害能力增强。如果采取轮作倒茬,就会使病虫草害大大减轻,好者甚至不需用药物防治,可以达到“有病无害”、“有虫无害”、“有草无害”的程度。合理轮作倒茬再配合使用高抗农作物品种,百分之五六十的问题就解决了,再剩下的一部分,就可以用土壤保健的其他方法,或者生物的、物理的方法解决。这些年用土壤保健技术解决了很多过去认为没有办法的“顽疾”,例如果树根腐病,果树再植障碍,桃杏李科的流胶病,农作物的枯萎病,土传病害,根结线虫,蚜虫,红蜘蛛等,没有使用任何农药,只使用18luck新利官网登录土壤调理剂,问题就解决了。18luck新利官网登录土壤调理剂与地力旺复合菌剂合用的效果更好,这种方法可以解决很多土壤-植物系统的“疑难杂症”,方法简单,效果显著,没有副作用。土壤保健好就好在“不治已病治未病”。现在的物理防治方法也很多,效果也不错,而且无污染,对土壤无害或者影响较小。如果上述方法解决不了的病虫草害,可按照先生物农药、再低毒低残化学农药的优先顺序,进行有效防治。这样做,使用化学农药的范围和频次就会大幅度下降,用药总量会大大减少,对保护生物、保护土壤、保护环境和保护人类自己,是极为有益的和必须的。
    综上所述,土壤保健,就是要在我们的头脑中形成给土壤进行保健的新理念,把不断提高土壤的健康水平作为农业生产管理的一项重要任务。有了这样的土壤管理思想,在日常农业生产过程中才能真正进行土壤保健,搞好“一保”—保护土壤,不出现跑水、跑土、跑肥问题;“二防”—防止农业系统外部和内部的污染物污染土壤;“三调”—把土壤的过酸过碱、营养不协调,土壤结构和土层结构不良问题调理过来;“四解”—吸附、钝化土壤中的有害重金属,降解或转化土壤中的有害化合物和病原物;“五建”—用土壤保健技术,促进土壤“有机化”、“团粒化”、“生物化”,提高土壤的自净化能力、抗逆能力和生产能力,重建健康有生命的土壤。

 

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