一个苹果的革命—土壤的秘密

张立功 李丙智 白建伟 吕海霞

木村秋则停用农药的6年之后，果园犹如一片死园，毫无生机。一意孤行的木村内心有些悲凉，有一次他问女儿，怎么看爸爸的苹果园，没想到女儿却说：“如果放弃的话，我们不就白穷这么久了？”但是果园的日益颓废是不争的事实，经历千百次尝试失败后，木村终于明白自己正在挑战一个经验和知识完全不起作用的世界。1985年，36岁的木村，正值盛年，却因极度的痛苦，脸上看起来如老人般沧桑。他看到了自己对苹果树其实是无能为力的。他发现自己只是为一个理想而活着，几年来他一直在尝试不顾一切向上攀登，攀登本身已经成为他的生命意义，但他不知道这个攀登，何时是尽头。如果不能实现理想，苟活在世间没有意义。痛苦万状之际，他想到了死。只有死才能解脱他的痛苦，让他停止对家人的愧疚感。只有死才能让他放弃理想。在一个月圆之夜，他拿起一根绳子，向附近的山上走去，他在一棵树的枝头系好绳子准备上吊之际，却突然看到，月光下的山谷里，有一棵树，看起来很像苹果树，茂盛地生长着。而那绝不会是一棵人工种植的树。那一刻，绝境的谷底，命运之光突然闪现。木村放下绳子，冲下山谷，走到那棵树的跟前。那不是一棵苹果树，而是一棵野生橡树。它没有喷洒农药，树叶却非常茂盛。不光是这棵树，树林里的树都不需要农药。为什么他之前都不曾产生质疑？为什么对大自然的植物不需要农药也可以茁壮成长没有感到不可思议？为什么虫子和疾病没有侵害这棵树？木村在月亮之下，趴在这棵树底下细细研究，他终于发现了秘密所在：土壤。

这里杂草丛生，地面松软，一踩下去，脚几乎陷进去，他第一次看到这么松软的泥土，而土壤里有股刺鼻的异味，将手伸进土壤里，充满温暖。回想他的果园，树下的土壤是冰冷，坚硬的，也没有任何异味。他发现了野生橡树与他果园内苹果树的本质差别：大自然中，没有任何生命体是孤立的，各种生命互相联系，相互支援，树下的杂草为树提供了肥料，而土壤中的微生物，使土壤保持松软，各种微量元素源源不断地从土壤进入树木的根部，被树吸收。野生橡树底下泥土中那股刺鼻的气味，后经检测，来自一种放线菌，它可以吸收并贮存空气中的氮。他突然明白，他以前一味在乎苹果树的树叶，完全忘了苹果树的根。他以前一直以为是病虫害导致苹果树衰弱，以为只要排除这些因素，苹果树就可以恢复健康。事实上并非如此，病虫害只是结果。苹果树失去了天性中的坚强，变得衰弱，才会招致大量害虫和疾病。一直以来他以为杂草是与苹果树争夺营养的大敌，以为割草会有帮助，原来割草才是最大的错误！应该为苹果树找回大自然的感觉。而不是将它与大自然隔离起来，用农药将病虫害挡在外面。由于农药的使用，果园的生态系统遭到了严重的破坏。至于化肥，其实树木根本不需要肥料！肥料让树木轻松获得营养，它的根部反而丧失拼命扎到土壤深处吸取营养的动力。而土壤中有树木需要的所有营养！他原以为是自己无能为力，原来根本不是那么回事。他之所以觉得无能为力，乃是对真正重要的问题视而不见！他太在意肉眼看得到的部分，忽略了肉眼看不到的地方。在理想面临绝境之际，一棵野生橡树，让木村瞬间开悟。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、蚂蚁、蜘蛛、蜈蚣、蜗牛……还有数以亿计的肉眼看不见的微生物。一个健康的土壤具有丰富的有机质，理想的土壤中有机质要达到5%。在一平方米的土壤面积中，不仅应该有从细菌到脊椎动物所有的生物，而且数量也很庞大，如细菌应有10万亿个，而肉眼可见的蚯蚓等也能有数百条到上千条。这些活的生物年生物量需要高达400～470千克/亩，这样的土壤具有很强的养分储蓄能力和转化能力，也是使各种病菌片面增多的基础。你会问，这些跟我们的食物有什么关系呢？这要从植物的营养说起了。我们知道，要保证我们身体的健康，我们要吃各种各样的食物保证营养供给。植物也一样，它们健康生长也需要营养，它的营养来源便是空气、水、土壤和阳光。前三者提供植物生长的基本营养要素，如空气中的二氧化碳、氮以及土壤中磷、钾、钙、镁等，阳光则是植物生长的动力，植物通过自身的合成能力，利用光能将以上生产要素合成为自身的组成部分，形成了我们所说的农作物和农产品，这是人和动物的食物来源，而微生物贯穿在植物、动物和人之间，进行残余有机物的分解与利用。这些有机物除了部分变成人和动物的身体外，会在微生物的作用下重新变成植物生长的要素返还到空气、水和土壤中，当然，人和动物最终也是要返回到土壤中和空气中去的，也就是“有机物复归土地”是自然的规律，是这个生物链循环的关键。只有当“土壤、植物、动物、人类”这四者组成一个健康的生物链，才能确保人类的健康。

2健康的土壤

健康的土壤是根系易于生长的、疏松的、具有丰富的团粒化结构的土壤；在这里根系生长所必须的水分、空气和养分都能得到满足。换言之，健康的土壤就是物理性、生物性和化学性都很好的土壤；具体的讲，就是较好的土壤物理结构保证土壤较好的排水性、透气性、保水性和保肥性，且为微生物的繁殖生长创造良好的环境，丰富的、多样化的土壤动物、微生物不断分解土壤中的有机物和矿质颗粒，从而在与植物的互动中一方面为植物生长提供可以利用的速效养分如小分子有机物、磷、钾、钙、镁等，另一方面也促进土壤团粒化结构的形成，使得土壤的物理结构更好，形成良性循环。这就是土壤生命力的所在！健康的土壤是由腐殖质多的、优良的堆肥和多样化的微生物共同形成的。“任何技术都不如健康的土壤”，这是农业的根本。足够的土壤养分是植物健壮的基础，有助于植物构建强有力的病虫害防疫体系。当一些养分低于某一水平时，植物散发出多种化合物，其中糖和氨基酸含量高，真菌、病菌等等就被吸引、引起病害。作为一个生态系统，土壤直接影响着粮食生产和安全，而均衡足量的养分有助于植物构建良好的机械障碍（例如细胞壁厚度）和合成天然防御化合物（如抗氧化剂、抗毒素和类黄酮物质）。矿物质影响着这些污染的合成能力和合成数量。

3自然的安排

土壤是土壤颗粒经过长期的自然作用按照一定的结构堆积而成的。前面已经提到植物可以从土壤中吸收其生长所需的矿质营养，土壤母质本身就是各种矿质元素组成的。土壤有机质本身就是一个养分库，1%的有机质含各种养分18千克左右（1亩），同时有机质表面的各种负电荷基团是土壤保肥能力的基础。有机质从2%降低到1.5%，土壤的保肥能力将下降14%。土壤有机质是作物生长所需要的良好土壤结构形成的重要胶结物质，并因此大大增强土壤的保水能力。有数据表明，当土壤有机质从1%增加到3%，土壤的保水能力将增加6倍。为了保证世世代代地、可持续地供应植物营养需求，保证人类的可持续发展，这些矿质元素大多不是以植物可以直接利用的有效状态存在，而是99%以不容易流失的难溶状态存在，它会在土壤动物、微生物和植物共同作用下逐渐释放出有效态，来满足植物营养需求，不多不少，持续供应。我们需要做的只是把从土壤里拿走的有机物还回土壤，按照自然规律进行合理的农业种植，就能维持土壤的健康并不断地提升土壤环境，就能够满足人类的需要。我们不禁要感叹自然的伟大！它为我们安排好了一切。可人类偏偏要自不量力，大量开发矿产资源和石油等不可再生资源，耗费大量的能源生产化肥，这无异于“杀鸡取卵”，在毁灭人类的未来，毁掉我们子孙后代的幸福。

4土壤真的需要化肥吗？

“庄稼一枝花，全靠肥当家”，这里的肥不是化肥，是肥料，是我们祖先利用有机物自己堆沤制造的各种各样的肥料。您可能是年轻的农民，问问年长的农民就会知道，使用化肥不过是近40年的事情。我们的祖先们不知道化肥是什么，他们怎么没有被饿死？还创造了五千年的农耕文明，成为当代西方有机农业学习的对象。事实上，自然界为我们准备好了一切。此时做过有机农业初步实践尝试的人可能会不屑，因为他放弃使用化肥以后，大大减产了。这个应该回到我们目前土壤的现状上才能找到答案。四十多年来，人们放弃传统堆肥等有机肥料的使用，大量使用化肥。而堆肥等有机物正是土壤动物和微生物的食物来源，这就造成土壤碳含量下降，有机质匮乏，土壤物理结构失调、生物多样性下降，土壤中速效养分过高、矿质元素比例失衡、土壤板结等问题。最终导致农产品产量下降、品质滑坡，甚至食品安全问题频发。究其根源，自李比希发明矿质营养学说以来，人们开始过度重视土壤的化学特性，甚至认为是影响植物生长的唯一因素。中国20世纪70年代起开始大量推广化肥，致使人们走入了单纯依靠化肥来增产的误区。现在中国已成为世界上最大的化肥使用国，占世界化肥使用量的35%，其中北方大田氮肥的使用量为588千克/公顷/年，是美国的3倍，德国的1.6倍，法国的1.5倍，而这个数量在温室生产中更大，达到了4 000千克/公顷/年，平均吸收率低于30%。2007年，寿光温室大棚土壤中的氮、钾的利用率低于10%，磷的利用率低于7%。不仅存在大量的浪费，而且污染地下水，对人类健康形成威胁。国家现代苹果产业技术体系对我国河北、陕西、山东、山西等地苹果园的施肥状况调研发现，我国苹果园氮磷钾肥的施用量分别为：氮25.1千克/亩，磷17.4千克/亩，钾12.0千克/亩，其中氮磷施用量远超国外推荐施肥量（氮6.7～10千克/亩，磷6.7千克/亩，钾10.0千克/亩），肥料的利用率分别为氮25.4%，磷5.5%，钾42.3%。为什么化肥的利用率如此之低呢？一方面是因为化肥使用量过大，另一方面是土壤对化肥的容纳能力即保肥性有限，且近年来在逐渐降低。这个容纳能力大小是由土壤的物理结构这个“容器”决定的，而这个“容器”的大小取决于土壤有机质和土壤生物种类与数量。施入土壤中的化肥，先暂时保存在土壤颗粒及土壤腐殖质里，然后逐渐溶解到土壤团粒结构和土壤毛细管中的水里，这才能跟水一起为植物根毛所吸收。人们放弃使用堆肥等有机肥之后，土壤有机质含量下降，而导致以之为食物的土壤动物和微生物数量剧减，土壤团粒结构减少，土壤通气孔隙度、持水孔隙度均较低，也就是土壤的物理结构较差，肥料不能被保持，从而被雨水冲走，或者只是保持原样留在土壤中不能被吸收（通俗地讲，“不消化”），再多化肥也是没用。在化肥推广初期其表现“有用”是依赖于当时较好的土壤基础（以前堆肥、沤肥使用量大），而随着时间的延长，土壤中残存的有机质逐渐被消耗殆尽而没有得到补充，土壤环境恶化，于是出现了今日的恶果。因此，土壤现在的问题不是缺化肥，而是有机质，缺的是我们的祖先流传下来的绿肥、堆肥、沤肥等。

5土壤改良的顺序

认识到现在的问题所在，要改变也不难，一句话“来自土地的有机物全部复归大地”。实行有机质（堆肥、沤肥、沼渣沼液等各种有机肥）还田，让土壤恢复生命力，就是解决思路。“种下梧桐树，引得凤凰来”，改良土壤顺序应该是，首先要为土壤动物、微生物建好“房子”、准备“食物”，即增加有机质，改良土壤物理结构，土壤生物性也自然得到改善，最后才是改善化学性。因为腐殖质的增加，土壤物理结构得到了改善，从而土壤的保水、保肥、和透气性得到了改善，促进了作物根系生长和微生物的繁殖，其生物性和化学性自然得到了改良。相反，如果不改善土壤的物理性，即使想改善生物性和化学性，也不会起到很好的效果。健康的土壤是由腐殖质多的优良的堆肥和多样化的微生物共同形成的。因此，改良土壤，并不需要特殊的技术，使用一定量的有机质和微生物多的土壤改良型堆肥就可以了，很简单。在健康的土壤里，作物的根系会很好的生长，作物生长健壮，病虫害减少，因此会生产出品质高的作物来。这不仅能为生产者带来利益，也满足了消费者“安全放心美味的食品”的要求。