人物簡介:Christine Jones,澳大利亞著名土壤學(xué)家,農(nóng)業(yè)咨詢師,Carbon for Life網(wǎng)站創(chuàng)始人,Best Environmental Technologies公司顧問。
在全球范圍內(nèi),種植者們都在使用越來越多的氮、磷等化學(xué)合成肥料。而事實(shí)上,化學(xué)肥料的過量使用會導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)被破壞,土壤功能也會隨之衰竭。即使增加再多肥料投入,也很難維持作物的產(chǎn)量。相反,病蟲害的高發(fā),迫使種植者們使用越來越多的殺蟲殺菌劑,種植成本因此也越來越高。日益脆弱的種植系統(tǒng),讓我們不得不審視整個種植過程,去努力尋找更多解決方案。
讓我們先來看看土壤中都在發(fā)生些什么吧!
在自然條件下,植物會通過光合作用將大氣中的二氧化碳固定并轉(zhuǎn)化成糖。這些糖是一些短的碳鏈化合物(單糖),在植物葉片內(nèi)它們繼續(xù)轉(zhuǎn)化,形成更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu),最后形成各種植物組織的主要組成部分:葉片、莖稈、種子及根系。而最重要的一點(diǎn)是,植物會利用這些糖分來喂養(yǎng)土壤中的微生物。
放眼整個地球,95%的生物都生活在土壤中。由于地下世界的肉眼不可見,使得我們往往會忽視它們的存在。但正是這些土壤中的生命為植物提供了充足的養(yǎng)分。比如說,固氮菌固氮,解磷菌產(chǎn)生酶來溶解磷,還有些菌會代謝硫、鈣、鎂等甚至植物所需的所有營養(yǎng)元素。在自然環(huán)境下,它們就是以這種方式來生存的。
植物的根系是固定的,它們無法通過移動來尋找食物。因此,植物會通過一整套極其復(fù)雜的信號系統(tǒng)來與土壤中的微生物進(jìn)行交流,以表達(dá)它們的需求,包括對水的需求。研究發(fā)現(xiàn),在缺水條件下,菌根菌在及時將水帶至植物根系的過程中起到非常重要的作用。而且,微生物與土壤結(jié)構(gòu)也息息相關(guān),它們會產(chǎn)生分泌物來將土壤粘聚成小的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)既有良好的滲水性,又有很好的保水性。這樣,具有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤本身就可以在雨季時儲存一定的水份,而充足的水份是保證作物產(chǎn)量的一個重要因素。
讓我們再回到最初的問題上。如果我們大量使用化肥,植物就會停止與微生物之間的交流?;蛘哒f,植物會停止給微生物供養(yǎng)糖分。這意味著土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)不能很好的形成,土壤就無法鎖住水份。
所以,我們施用越多化肥,植物就越難獲取充足的水份。這使得作物更容易遭受干旱和洪澇災(zāi)害影響,因?yàn)橥寥酪呀?jīng)喪失了滲水和鎖水的正常功能;此外,作物也更容易遭受霜凍和病蟲害的侵襲,因?yàn)樽魑锶~片中缺少可以與之有效抗衡的微量元素。
在健康狀態(tài)下,植物都會有自己的防御系統(tǒng)。當(dāng)蚜蟲和銹病來襲的時候,健康植物能進(jìn)行有效防御,從而免遭侵染。但是如果我們施用大量的氮肥、磷肥,植物與微生物之間的共生關(guān)系不能正常維系,那么植物就無法對抗這些病蟲害。
這些聽上去很令人沮喪。要保持農(nóng)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展,就必須擺脫這個惡性循環(huán)。事實(shí)上,我們不需要施用越來越多的化肥,而應(yīng)該更多地去關(guān)注土壤中的微生物。
我們需要了解土壤微生物的需求,以及如何喚醒土壤微生物。在這一點(diǎn)上,我們需要向植物學(xué)習(xí)。數(shù)千年來,植物一直是通過發(fā)送信號來喚醒土壤微生物,而這些信號對土壤微生物至關(guān)重要。
因此,如果我們能模擬這套植物信號系統(tǒng),利用植物提取物來模擬植物的自然功能,那么土壤微生物就會像地面上有作物在釋放信號時一樣,進(jìn)入正常的工作狀態(tài)。它們會持續(xù)改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤的各項(xiàng)功能指標(biāo),那么,作物產(chǎn)量得到保證也就是一個自然而然的結(jié)果了。
當(dāng)土壤的各項(xiàng)功能恢復(fù)正常后,土壤的保水保肥性得到提高,植物才能獲取更加均衡高效的營養(yǎng)。同時,植物也能更好的應(yīng)對干旱、洪澇以及病蟲害的侵?jǐn)_,從而減輕對殺蟲殺菌劑以及化學(xué)肥料的依賴。當(dāng)然,前提條件是,種植者們必須能認(rèn)識到模擬的信號物質(zhì)以及微生物的強(qiáng)大力量。
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