一個蘋果的革命—土壤的秘密

張立功 李丙智 白建偉 呂海霞

木村秋則停用農藥的6年之后，果園猶如一片死園，毫無生機。一意孤行的木村內心有些悲涼，有一次他問女兒，怎么看爸爸的蘋果園，沒想到女兒卻說：“如果放棄的話，我們不就白窮這么久了？”但是果園的日益頹廢是不爭的事實，經歷千百次嘗試失敗后，木村終于明白自己正在挑戰一個經驗和知識完全不起作用的世界。1985年，36歲的木村，正值盛年，卻因極度的痛苦，臉上看起來如老人般滄桑。他看到了自己對蘋果樹其實是無能為力的。他發現自己只是為一個理想而活著，幾年來他一直在嘗試不顧一切向上攀登，攀登本身已經成為他的生命意義，但他不知道這個攀登，何時是盡頭。如果不能實現理想，茍活在世間沒有意義。痛苦萬狀之際，他想到了死。只有死才能解脫他的痛苦，讓他停止對家人的愧疚感。只有死才能讓他放棄理想。在一個月圓之夜，他拿起一根繩子，向附近的山上走去，他在一棵樹的枝頭系好繩子準備上吊之際，卻突然看到，月光下的山谷里，有一棵樹，看起來很像蘋果樹，茂盛地生長著。而那絕不會是一棵人工種植的樹。那一刻，絕境的谷底，命運之光突然閃現。木村放下繩子，沖下山谷，走到那棵樹的跟前。那不是一棵蘋果樹，而是一棵野生橡樹。它沒有噴灑農藥，樹葉卻非常茂盛。不光是這棵樹，樹林里的樹都不需要農藥。為什么他之前都不曾產生質疑？為什么對大自然的植物不需要農藥也可以茁壯成長沒有感到不可思議？為什么蟲子和疾病沒有侵害這棵樹？木村在月亮之下，趴在這棵樹底下細細研究，他終于發現了秘密所在：土壤。

這里雜草叢生，地面松軟，一踩下去，腳幾乎陷進去，他第一次看到這么松軟的泥土，而土壤里有股刺鼻的異味，將手伸進土壤里，充滿溫暖。回想他的果園，樹下的土壤是冰冷，堅硬的，也沒有任何異味。他發現了野生橡樹與他果園內蘋果樹的本質差別：大自然中，沒有任何生命體是孤立的，各種生命互相聯系，相互支援，樹下的雜草為樹提供了肥料，而土壤中的微生物，使土壤保持松軟，各種微量元素源源不斷地從土壤進入樹木的根部，被樹吸收。野生橡樹底下泥土中那股刺鼻的氣味，后經檢測，來自一種放線菌，它可以吸收并貯存空氣中的氮。他突然明白，他以前一味在乎蘋果樹的樹葉，完全忘了蘋果樹的根。他以前一直以為是病蟲害導致蘋果樹衰弱，以為只要排除這些因素，蘋果樹就可以恢復健康。事實上并非如此，病蟲害只是結果。蘋果樹失去了天性中的堅強，變得衰弱，才會招致大量害蟲和疾病。一直以來他以為雜草是與蘋果樹爭奪營養的大敵，以為割草會有幫助，原來割草才是最大的錯誤！應該為蘋果樹找回大自然的感覺。而不是將它與大自然隔離起來，用農藥將病蟲害擋在外面。由于農藥的使用，果園的生態系統遭到了嚴重的破壞。至于化肥，其實樹木根本不需要肥料！肥料讓樹木輕松獲得營養，它的根部反而喪失拼命扎到土壤深處吸取營養的動力。而土壤中有樹木需要的所有營養！他原以為是自己無能為力，原來根本不是那么回事。他之所以覺得無能為力，乃是對真正重要的問題視而不見！他太在意肉眼看得到的部分，忽略了肉眼看不到的地方。在理想面臨絕境之際，一棵野生橡樹，讓木村瞬間開悟。那么，土壤有什么秘密呢？

1土壤是有生命的

土壤是有生命的，不信你看，蚯蚓、螞蟻、蜘蛛、蜈蚣、蝸牛……還有數以億計的肉眼看不見的微生物。一個健康的土壤具有豐富的有機質，理想的土壤中有機質要達到5%。在一平方米的土壤面積中，不僅應該有從細菌到脊椎動物所有的生物，而且數量也很龐大，如細菌應有10萬億個，而肉眼可見的蚯蚓等也能有數百條到上千條。這些活的生物年生物量需要高達400～470千克/畝，這樣的土壤具有很強的養分儲蓄能力和轉化能力，也是使各種病菌片面增多的基礎。你會問，這些跟我們的食物有什么關系呢？這要從植物的營養說起了。我們知道，要保證我們身體的健康，我們要吃各種各樣的食物保證營養供給。植物也一樣，它們健康生長也需要營養，它的營養來源便是空氣、水、土壤和陽光。前三者提供植物生長的基本營養要素，如空氣中的二氧化碳、氮以及土壤中磷、鉀、鈣、鎂等，陽光則是植物生長的動力，植物通過自身的合成能力，利用光能將以上生產要素合成為自身的組成部分，形成了我們所說的農作物和農產品，這是人和動物的食物來源，而微生物貫穿在植物、動物和人之間，進行殘余有機物的分解與利用。這些有機物除了部分變成人和動物的身體外，會在微生物的作用下重新變成植物生長的要素返還到空氣、水和土壤中，當然，人和動物最終也是要返回到土壤中和空氣中去的，也就是“有機物復歸土地”是自然的規律，是這個生物鏈循環的關鍵。只有當“土壤、植物、動物、人類”這四者組成一個健康的生物鏈，才能確保人類的健康。

2健康的土壤

健康的土壤是根系易于生長的、疏松的、具有豐富的團粒化結構的土壤；在這里根系生長所必須的水分、空氣和養分都能得到滿足。換言之，健康的土壤就是物理性、生物性和化學性都很好的土壤；具體的講，就是較好的土壤物理結構保證土壤較好的排水性、透氣性、保水性和保肥性，且為微生物的繁殖生長創造良好的環境，豐富的、多樣化的土壤動物、微生物不斷分解土壤中的有機物和礦質顆粒，從而在與植物的互動中一方面為植物生長提供可以利用的速效養分如小分子有機物、磷、鉀、鈣、鎂等，另一方面也促進土壤團粒化結構的形成，使得土壤的物理結構更好，形成良性循環。這就是土壤生命力的所在！健康的土壤是由腐殖質多的、優良的堆肥和多樣化的微生物共同形成的。“任何技術都不如健康的土壤”，這是農業的根本。足夠的土壤養分是植物健壯的基礎，有助于植物構建強有力的病蟲害防疫體系。當一些養分低于某一水平時，植物散發出多種化合物，其中糖和氨基酸含量高，真菌、病菌等等就被吸引、引起病害。作為一個生態系統，土壤直接影響著糧食生產和安全，而均衡足量的養分有助于植物構建良好的機械障礙（例如細胞壁厚度）和合成天然防御化合物（如抗氧化劑、抗毒素和類黃酮物質）。礦物質影響著這些污染的合成能力和合成數量。

3自然的安排

土壤是土壤顆粒經過長期的自然作用按照一定的結構堆積而成的。前面已經提到植物可以從土壤中吸收其生長所需的礦質營養，土壤母質本身就是各種礦質元素組成的。土壤有機質本身就是一個養分庫，1%的有機質含各種養分18千克左右（1畝），同時有機質表面的各種負電荷基團是土壤保肥能力的基礎。有機質從2%降低到1.5%，土壤的保肥能力將下降14%。土壤有機質是作物生長所需要的良好土壤結構形成的重要膠結物質，并因此大大增強土壤的保水能力。有數據表明，當土壤有機質從1%增加到3%，土壤的保水能力將增加6倍。為了保證世世代代地、可持續地供應植物營養需求，保證人類的可持續發展，這些礦質元素大多不是以植物可以直接利用的有效狀態存在，而是99%以不容易流失的難溶狀態存在，它會在土壤動物、微生物和植物共同作用下逐漸釋放出有效態，來滿足植物營養需求，不多不少，持續供應。我們需要做的只是把從土壤里拿走的有機物還回土壤，按照自然規律進行合理的農業種植，就能維持土壤的健康并不斷地提升土壤環境，就能夠滿足人類的需要。我們不禁要感嘆自然的偉大！它為我們安排好了一切。可人類偏偏要自不量力，大量開發礦產資源和石油等不可再生資源，耗費大量的能源生產化肥，這無異于“殺雞取卵”，在毀滅人類的未來，毀掉我們子孫后代的幸福。

4土壤真的需要化肥嗎？

“莊稼一枝花，全靠肥當家”，這里的肥不是化肥，是肥料，是我們祖先利用有機物自己堆漚制造的各種各樣的肥料。您可能是年輕的農民，問問年長的農民就會知道，使用化肥不過是近40年的事情。我們的祖先們不知道化肥是什么，他們怎么沒有被餓死？還創造了五千年的農耕文明，成為當代西方有機農業學習的對象。事實上，自然界為我們準備好了一切。此時做過有機農業初步實踐嘗試的人可能會不屑，因為他放棄使用化肥以后，大大減產了。這個應該回到我們目前土壤的現狀上才能找到答案。四十多年來，人們放棄傳統堆肥等有機肥料的使用，大量使用化肥。而堆肥等有機物正是土壤動物和微生物的食物來源，這就造成土壤碳含量下降，有機質匱乏，土壤物理結構失調、生物多樣性下降，土壤中速效養分過高、礦質元素比例失衡、土壤板結等問題。最終導致農產品產量下降、品質滑坡，甚至食品安全問題頻發。究其根源，自李比希發明礦質營養學說以來，人們開始過度重視土壤的化學特性，甚至認為是影響植物生長的唯一因素。中國20世紀70年代起開始大量推廣化肥，致使人們走入了單純依靠化肥來增產的誤區。現在中國已成為世界上最大的化肥使用國，占世界化肥使用量的35%，其中北方大田氮肥的使用量為588千克/公頃/年，是美國的3倍，德國的1.6倍，法國的1.5倍，而這個數量在溫室生產中更大，達到了4 000千克/公頃/年，平均吸收率低于30%。2007年，壽光溫室大棚土壤中的氮、鉀的利用率低于10%，磷的利用率低于7%。不僅存在大量的浪費，而且污染地下水，對人類健康形成威脅。國家現代蘋果產業技術體系對我國河北、陜西、山東、山西等地蘋果園的施肥狀況調研發現，我國蘋果園氮磷鉀肥的施用量分別為：氮25.1千克/畝，磷17.4千克/畝，鉀12.0千克/畝，其中氮磷施用量遠超國外推薦施肥量（氮6.7～10千克/畝，磷6.7千克/畝，鉀10.0千克/畝），肥料的利用率分別為氮25.4%，磷5.5%，鉀42.3%。為什么化肥的利用率如此之低呢？一方面是因為化肥使用量過大，另一方面是土壤對化肥的容納能力即保肥性有限，且近年來在逐漸降低。這個容納能力大小是由土壤的物理結構這個“容器”決定的，而這個“容器”的大小取決于土壤有機質和土壤生物種類與數量。施入土壤中的化肥，先暫時保存在土壤顆粒及土壤腐殖質里，然后逐漸溶解到土壤團粒結構和土壤毛細管中的水里，這才能跟水一起為植物根毛所吸收。人們放棄使用堆肥等有機肥之后，土壤有機質含量下降，而導致以之為食物的土壤動物和微生物數量劇減，土壤團粒結構減少，土壤通氣孔隙度、持水孔隙度均較低，也就是土壤的物理結構較差，肥料不能被保持，從而被雨水沖走，或者只是保持原樣留在土壤中不能被吸收（通俗地講，“不消化”），再多化肥也是沒用。在化肥推廣初期其表現“有用”是依賴于當時較好的土壤基礎（以前堆肥、漚肥使用量大），而隨著時間的延長，土壤中殘存的有機質逐漸被消耗殆盡而沒有得到補充，土壤環境惡化，于是出現了今日的惡果。因此，土壤現在的問題不是缺化肥，而是有機質，缺的是我們的祖先流傳下來的綠肥、堆肥、漚肥等。

5土壤改良的順序

認識到現在的問題所在，要改變也不難，一句話“來自土地的有機物全部復歸大地”。實行有機質（堆肥、漚肥、沼渣沼液等各種有機肥）還田，讓土壤恢復生命力，就是解決思路。“種下梧桐樹，引得鳳凰來”，改良土壤順序應該是，首先要為土壤動物、微生物建好“房子”、準備“食物”，即增加有機質，改良土壤物理結構，土壤生物性也自然得到改善，最后才是改善化學性。因為腐殖質的增加，土壤物理結構得到了改善，從而土壤的保水、保肥、和透氣性得到了改善，促進了作物根系生長和微生物的繁殖，其生物性和化學性自然得到了改良。相反，如果不改善土壤的物理性，即使想改善生物性和化學性，也不會起到很好的效果。健康的土壤是由腐殖質多的優良的堆肥和多樣化的微生物共同形成的。因此，改良土壤，并不需要特殊的技術，使用一定量的有機質和微生物多的土壤改良型堆肥就可以了，很簡單。在健康的土壤里，作物的根系會很好的生長，作物生長健壯，病蟲害減少，因此會生產出品質高的作物來。這不僅能為生產者帶來利益，也滿足了消費者“安全放心美味的食品”的要求。