土壤是植物的主要棲息地,可以提供植株生長所需的水分、養分及整個生長循環都發生在土壤中,土壤中的根系能為植株提供支撐,防止植株倒伏。不同的土壤其質地、顏色和物理化學性質都不同。肥沃的土壤不需人為干涉很多就可以滿足植株生長的需求,而一些肥力低下的土壤,其保水性差,有效養分含量低,因此必須人為補充植株需要的養分。
但是,肥力再高的土壤,如果無限制的利用也會喪失它的生產力。土壤生物種群是評價土壤肥力的關鍵指標之一,它與土壤有機質含量密切相關,但經常被忽略。肥力高的土壤通常認為是健康的土壤,但是我們無法和土壤進行直接的溝通,問它今天感覺如何,所以就需要找到一些指標來判斷土壤的健康狀況。土壤一旦不健康了,首先我們注意到的是作物產量的降低,其次,在雨季易發生土壤侵蝕,水分下滲困難和土壤龜裂等等問題。進一步核查就會發現,土壤長期處于耗竭狀態,有機質含量降低,土壤結構不穩定,生物活性差。這些都在告訴我們土壤已經生病了,要引起重視了。
那土壤是怎么生病的呢?這不是偶然事件,也不是季節性流感,是因為連續的過度開發利用土壤自然資源和破壞土壤結構的后果,包括了集約化種植,使用大型機械碾壓和土壤翻耕。
大型機械旋耕土壤耕層,破壞了土壤團聚體結構,引起土壤有機質快速分解。長期以往,這些農事操作活動導致了土壤退化,肥力降低,土壤侵蝕。而且土壤有機質的降低會引起土壤微生物的活性降低。土壤是億萬微生物、真菌和小型動物生存的棲息地,它們也是評價土壤健康的重要指標之一。在肥沃的、未經擾動的土壤中,微生物種群數量和有機質含量都是最高的。微生物通過分解植株殘體,形成新的有機質,提高或維持土壤有機質含量。微生物和植株的根系也有著緊密的共生關系,微生物能為植株提供活性較低的養分,如鐵,反過來,微生物又以植株根系分泌物中的糖為食。土壤有機質是土壤顆粒之間的粘合劑,影響著土壤團聚體的穩定性。所以,任何破壞土壤團聚體的活動,都會引起土壤有機質的快速分解和土壤微生物種群數量的降低。久而久之,集約化耕作導致了土壤生病。
積極的一面是,某種程度上,這個過程是可逆的。拯救肥力貧瘠的土壤,維持健康土壤現狀的解決方案被稱為再生農業。再生農業的主旨是建立肥沃的土壤而不是削弱和消耗土壤,減少化石燃料的使用和儲存地下碳資源,增加微生物和大型土壤動物種群的多樣性,恢復土壤健康、農場健康、河流健康、居民和社會健康。這個過程不是憑空就能實現的,就像醫生叮囑我們多休息按時吃藥一樣,土壤也需如此。休息就是要停止翻耕,至少要停止破壞性的深翻,在需要時淺耕,這也被稱為免耕或少耕作。
沒有一家藥廠能提供土壤修復藥劑,因為它是土壤有機質而不是化學藥劑。收獲作物時,我們會把田間的一切都收走,因為這關乎產量,但同時我們也把維持土壤健康的有機質拿走了。其實,我們可以輪作一些產季結束后仍留在田間的作物來將有機質歸還給土壤,這些作物稱為覆蓋作物或服務作物。覆蓋作物一般種植在經濟作物之間(作物行間,兩季作物之間),其主要作用是保持土壤表面有遮蓋物,保護土壤免受侵蝕,增加生物多樣性,提高氮肥和土壤有機質含量。覆蓋作物生育期結束后會被留在田間土壤中,被土壤微生物分解增加土壤有機質含量。另外,覆蓋作物能減少徑流和土壤侵蝕的風險。長久來看,再生農業下的土壤更加穩定,肥力更高,產能也更高。
介紹了這么多,那滴灌和再生農業之間有什么聯系呢?
答案是非常多!
以地埋滴灌這種滴灌模式為例,因為滴灌管埋在土壤中,農戶耕作時會格外注意耕作的深度,以防翻耕損害滴灌管。一般滴灌管埋在地表以下25-40cm,埋深在30-40cm時,種植戶可以進行集約化耕作。淺埋25cm或是20cm,種植戶就得免耕或少耕作了。此外,與其他灌溉方式相比,滴灌下土壤的濕度對微生物活動更合適,在植株整個生育期,耕層土壤濕度始終在田間持水量附近,利于植株生長,而且,滴灌管還能用來輸送肥料和殺蟲劑,大大減少了大型機械對土壤的碾壓。
通過多級過濾系統,廢液和滴灌系統中的水混合被稀釋,然后再用來灌溉農田。廢液中含有高濃度的養分如氮、磷、鉀和有機質,因此這樣處理是非常有必要的。這種再生農業實現了廢液變肥料的循環經濟。
再生農業是一種方法,它不能被很快的應用,要實現向再生農業的轉變,需要了解最合適的農業實踐。其結果也不是立竿見影的,通常需要好幾年才可以顯現。除了工具的轉變外,再生農業更是思維和理念的轉變,我們看到已經有越來越多的人開始認同這種模式,這也勢必成為一種趨勢。
2024-05-07
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