我们地球的生存取决于土壤和水之间的宝贵联系,95%以上的食物源自这两种基本资源。土壤和水对植物吸收养分至关重要,它们将我们的生态系统紧密联系在一起,这种共生关系是我们农业系统的基础。
然而,面对气候变化和人类活动,我们的土壤正在退化,水资源也面临着过大的压力。水土流失破坏了自然平衡,减少了水的渗透和对各种生物的供应……
01
当前土壤污染情况严重
联合国2015年发布的《世界土壤资源状况》指出,全球土壤目前面临严重威胁。
例如,侵蚀导致每年有250-400亿吨表土流失,从而导致作物产量、土壤的碳储存和碳循环能力急剧下降,养分和水分也明显减少,由此造成的谷物年产量损失约760万吨。另外,土壤中的盐分累积也导致了作物大量减产,甚至颗粒无收等等。
我国土壤问题也非常严重,例如长三角地区至少10%的土壤基本丧失了生产力。而其他各地区都存在严重的重金属污染状况,甚至很多地方的农田和菜地都受到各种有毒重金属的危害。
如果用这样的土壤来种植农作物,那么人们吃到的食物都是被污染过的,无法真正为人们提供营养和健康,吃了反而会危害人们的身体健康。
02
健康的土壤是什么样子?
首先,要有良好的土壤结构。
一般来说,结构良好的土壤一般包含了固体、空气和水分,即:
①土壤中的各种岩石碎屑、矿物颗粒以及动植物和微生物的残体;
②土壤溶液或者土壤水;
③土壤空气或土壤中未被水占据的空隙部分。
理想的土壤中,固体物质占50%,空气和水分一般各占25%;土壤中的固体部分又大约含有38%的矿物质和12%的有机质。
其次,富含丰富的有机质。
有机质能够增强土壤的保水、保肥能力。有研究表明,土壤中的有机质从2%降低到1.5%,土壤的保肥能力就下降14%左右;而土壤中的有机质从1%上升到3%,土壤的保水能力就增加6倍。
另外,有机质能为土壤微生物的活动提供主要的养分和能量。在丰富的有机质下,土壤中形成庞大的食物网,构建健康的生态系统,而这个庞大的生态系统就是土壤活力的来源。
最后,有丰富的微生物。
土壤中含有足够多的微生物,就说明土壤越肥沃。1亩地耕层土壤中,微生物的重量有几百斤到上千斤。
微生物在土壤中的作用主要有三个:
一是分解有机质。作物的残根败叶和施入土壤中的有机肥料,需要经过微生物才能腐烂分解,释放出营养元素和形成腐殖质,给作物提供营养。
二是分解矿物质。例如磷细菌能分解出磷矿石中的磷,钾细菌能分解出钾矿石中的钾,以利作物吸收利用。
三是固定氮素。有些微生物可以固定氮菌,利用空气中的氮素作为食物,在它们死亡和分解之后,这些氮素就能够被作物所吸收利用,成为作物生长的养分。
03
有机农业如何恢复土壤营养?
面对受严重污染的土壤,人类如果再不采取措施进行补救的话,想要获得健康、安全的食物来维持我们的日常饮食和生活就更加困难了。那么,有机农业如何恢复土壤营养呢?
深翻土地,改善土壤结构
发展有机农业前,土壤需要先停止耕种,3-5年的转换期后才能采取措施来恢复土壤营养。在种植作物前深翻土壤,改善土壤的结构,确保其具有良好的排水性和透气性。
另外,还应该对土壤进行检测,再根据土壤营养元素施用有机肥,提高土壤肥力,为有机农作物提供更多生长所需的营养。
利用秸秆和沼气,增加有机质
秸秆富含有机质和矿物质,通过秸秆还田可以增加土壤中的有机质含量。另外沼气残渣也是一种对土壤有益的肥料。利用秸秆和沼气,可以增加土壤中的有机质,丰富土壤营养。
蚯蚓和生物培肥,增加微生物
有机农业可以通过蚯蚓和微生物肥料来增加土壤中的微生物。蚯蚓可以将土壤中的有机物分解为可供植物吸收的养分,增加土壤肥力。而微生物肥料能够加速矿物质的分解,释放微量元素,让土壤中的营养成分增加。