眾所周知,有機質(zhì)含量是土壤肥力的重要指標,有機質(zhì)是土壤養(yǎng)分的主要來源,可促進土壤結(jié)構(gòu)形成,改善土壤物理性質(zhì),提高土壤的保肥能力和緩沖性能,同時有機質(zhì)中的腐殖質(zhì)具有生理活性,能促進作物生長發(fā)育;有機質(zhì)中的腐殖質(zhì)還具有絡(luò)合作用,有助于消除土壤的污染。
在日本,果園有機質(zhì)含量可以達到6.8%。而國內(nèi)的果園有機質(zhì)含量大都在1.0%以下。能達到1.0%的果園管理已經(jīng)相當不錯,達到1.5%果園少之又少,能達到2.0%的果園可謂是鳳毛麟角,全國也沒有幾個,而他們的果園有機質(zhì)含量竟然可以達到6.8%,不能不說是一個非??植赖臄?shù)字。
有人可能對這個數(shù)字沒有概念,舉個例子,假如說我們的果園目前有機質(zhì)含量是1.0%,我們通過連年合理負載,每年足量施入有機肥,連年進行果園生草,降水在700毫米以上或有灌溉條件,并將產(chǎn)的草和果樹落葉還田,這樣的話,每年這個果園的有機質(zhì)含量可以增加0.1%,而這個果園有機質(zhì)含量要達到6.8%,則需要50多年。
02
土壤管理制度:日本有機農(nóng)業(yè)的根基
日本的果園土壤管理也是先后歷經(jīng)了化學(xué)農(nóng)業(yè)、有機與生態(tài)農(nóng)業(yè)不同的發(fā)展時期。20世紀40年代前后,隨著世界范圍內(nèi)工業(yè)化的發(fā)展,化肥工業(yè)也迅速發(fā)展起來。受其影響,水果高產(chǎn)栽培進程加快,化肥應(yīng)用日趨增加,與世界其他水果生產(chǎn)國一樣,日本水果生產(chǎn)也逐漸進入了化學(xué)農(nóng)業(yè)時期。
進入了化學(xué)農(nóng)業(yè)時期以后,水果高產(chǎn)受到重視,人工栽培技術(shù)也有了很大改進,豐產(chǎn)品種及高產(chǎn)樹形得到推廣應(yīng)用。由于果園產(chǎn)量提高,傳統(tǒng)的果園物質(zhì)循環(huán)鏈被打破,高產(chǎn)帶來的果實定向輸出(果實采摘后脫離生產(chǎn)地,流入消費地)隨之加大,作為物質(zhì)循環(huán)的必要補充,化學(xué)肥料、化學(xué)調(diào)節(jié)劑等物質(zhì)也隨之大量應(yīng)用,果園地面管理也逐漸演變?yōu)橐詿o機化肥為主要施肥來源,以地面清耕和化學(xué)除草為主要方式的耕作管理模式。
在這一時期,盡管果樹高產(chǎn)得到維持,但在果園肥料結(jié)構(gòu)中,有機肥施用比例明顯降低,因此果園土壤有機質(zhì)含量呈下降態(tài)勢,并帶來以下變化:
1)土壤中游離態(tài)礦質(zhì)元素淋洗速度加快。據(jù)分析,化學(xué)肥料施入土壤之后,30%左右被果樹吸收,另外的70%左右則隨雨水及果園灌水的淋洗進入地下水循環(huán),造成了地下水系中氮、磷等元素污染現(xiàn)象。如日本20世紀60~70年代瀨戶內(nèi)海赤潮現(xiàn)象,嚴重危害了漁業(yè)生產(chǎn)及周邊環(huán)境,這一過程與化學(xué)肥料等化學(xué)制劑污染有著重要的關(guān)系。
2)土壤理化性狀、透氣性及酸堿度劣變?;省⒒瘜W(xué)農(nóng)藥等化學(xué)制劑的長期大量使用后,土壤的通透性、吸水性、氧化還原能力等一系列理化特性劣變明顯。日本蘋果產(chǎn)區(qū)從南到北均呈酸性土壤,土壤平均pH值為5.0~5.5。長期使用化肥之后,在長野地區(qū),果園土壤pH值一度下降到4.4~4.5,嚴重影響了土壤礦質(zhì)營養(yǎng)的平衡,由此帶來蘋果粗皮病、蘋果樹腐爛病等病害的流行。
3)土壤化學(xué)污染嚴重。隨著化肥、化學(xué)農(nóng)藥等化學(xué)制劑的應(yīng)用,其中的有害離子、附屬離子及重金屬離子伴隨著化學(xué)制劑的使用在土壤中定向積累,一方面破壞了土壤的理化性狀,造成土壤持肥持水能力及供肥供水能力下降,危及果樹生長;另一方面,有害離子的長期積累之后,將以被動吸收的方式進入果實,最終危及消費者的健康。
目睹了化學(xué)農(nóng)業(yè)的危害之后,從20世紀50~60年代開始,日本已有一些農(nóng)戶開始反思化學(xué)農(nóng)業(yè)的危害,并開始探討有機農(nóng)業(yè)的運行模式。從這一時期開始,日本各地蘋果生產(chǎn)開始重視有機肥的使用,并逐漸開展了以堆肥為主體的土壤改良運動。在此我們以長野縣淺利傳英先生的果園為例加以說明。土壤改良運動開始時的調(diào)查結(jié)果表明,淺利先生0.6hm2蘋果園土壤pH值為4.5,蘋果粗皮病很嚴重,果實品質(zhì)也很差,因此必須改良果園土壤。當時考慮到單純使用石灰來改良酸性土壤是很難的,于是決定采用堆肥加石灰的方法進行試驗。
為解決堆肥問題,淺利先生辦起了養(yǎng)豬場,大約有60頭豬,從1969年開始還把稻田秸稈墊在豬圈里漚肥,每年生產(chǎn)1萬kg優(yōu)質(zhì)堆肥。果園施肥時,每年將堆肥與200kg石灰混合,再加入少量化肥一起施用。
堆肥改良土壤的效果是明顯的。首先是粗皮病逐漸減少并消失。其次,通過6a(年)的努力,蘋果園土壤pH值由4.5上升為6.2,達到蘋果生長最適酸堿度,因此新生吸收根特別發(fā)達。
堆肥也明顯改善了蘋果生長發(fā)育及果實品質(zhì)。直觀來看,蘋果樹葉片由改良前的“瘦弱”狀態(tài)變得肥大而厚實,花芽也變得肥大,產(chǎn)量也更加穩(wěn)定。從1967年到1974年試驗期間,一級果實逐漸增加,由最初的160箱增加到840箱;同時三級果也逐漸下降,由230箱減少到60箱。
堆肥改良土壤之后,不僅改善了果實外觀質(zhì)量,而且果實風味品質(zhì)也明顯提高,果實口感風味濃郁,有香味,果實可溶性固形物含量比周圍果園高出了1%~2%,對周圍地區(qū)有機農(nóng)業(yè)的啟動起到了示范作用。
日本蘋果園由于追求超高品質(zhì),以及其本身特殊的地理條件,使得絕大部分果園都具有非常高的有機質(zhì)含量。而日本蘋果園如此高的有機質(zhì)含量與他的土壤耕作制度是分不開的。
日本果園土壤管理先后經(jīng)歷了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)時期、化學(xué)農(nóng)業(yè)時期和有機生態(tài)農(nóng)業(yè)時期三個階段。從20世紀50-60年代開始,有一些日本農(nóng)戶開始探討有機農(nóng)業(yè)的運行模式。
日本有機生態(tài)農(nóng)業(yè)時期最顯著特征是,首先,以追求超高品質(zhì)為目標,合理負載,限制高產(chǎn),減少土壤產(chǎn)出。其次,大力發(fā)展堆肥,廣開肥源,一些果農(nóng)發(fā)展起了畜牧業(yè),保證果園有足量的有機肥。
03
我國果園土壤管理存在的問題
日本幾乎所有的果園都進行生草。
我國蘋果園的土壤管理中存在的問題:我國蘋果園土壤管理似乎正處在化學(xué)農(nóng)業(yè)向有機農(nóng)業(yè)過度的時期,許多果園,盲目追求高產(chǎn),大量使用單一化肥,果園土壤已經(jīng)非常貧瘠,有機質(zhì)含量不足1%。這樣的果園,管理水平再高,也難產(chǎn)出好果子。
大部分中國蘋果園,每年產(chǎn)出幾千斤上萬斤的果子,到了冬季,樹葉清掃后弄回家燒炕,修剪下的枝條拉回家點爐子做飯,每年有這么多東西弄出果園,而土壤得到的補充卻少得可憐,僅僅是幾袋子化肥。一邊是產(chǎn)出上萬斤東西,一邊是補充幾百斤單一化肥,完全不對等。
所以說,在果園土壤肥力方面,如果按照目前的做法只投入化肥,50年我們也不一定能趕上日本,因為一個是逐年增長,良性循環(huán),一個是逐年下降,惡性循環(huán),如何能趕上呢?
時下,食品安全成為國人之痛,也自然成為外企的牟利商機。而日企“不打農(nóng)藥虧5年”不是笑柄而是警鐘,正視和利用這一現(xiàn)實,學(xué)習(xí)借鑒日本的土壤管理,從加強環(huán)保農(nóng)業(yè)開發(fā)入手實施源頭治理,這或許是促進農(nóng)民增收和確保食品安全,讓中國農(nóng)業(yè)和中國農(nóng)民“笑到最后”的“雙贏”之策。