我國許多農(nóng)業(yè)區(qū)縣的土壤調(diào)查顯示,我國大面積農(nóng)田經(jīng)過四十多年“化學農(nóng)業(yè)”耕作,土壤中的有機質(zhì)幾近耗盡。
國家農(nóng)業(yè)部門在最近兩年里對土壤進行了檢測,每個縣選取了4000-6000個樣本。檢測結(jié)果顯示:土壤中有機質(zhì)的比例超過2%的不到5%,低于1.5%的占了80%,甚至有近15%的樣本中有機質(zhì)的比例低于1%。
我們都知道,有機質(zhì)中的碳占了1.724分之一,也就是說,1.724份有機質(zhì)里面有1份碳。土壤中有機質(zhì)的比例太低,就意味著農(nóng)作物幾乎無法從土壤中吸收到水溶性的有機碳。農(nóng)作物根部缺乏碳的供應,這就造成了缺碳。
▲植物光合作用示意圖
缺碳,直接造成農(nóng)作物的主要病害
根系衰弱
根系靠什么促?
根系的生長有兩個方面的刺激,一個是內(nèi)部的,一個是外部的。內(nèi)部的刺激來自于根系對水分和養(yǎng)分的需求,使得根系向外向下延伸。外部的刺激來自于土壤微生物和根系的相互作用。如果土壤中有機質(zhì)不夠,就會影響這兩個方面的刺激。一方面,土壤中缺乏有機質(zhì),導致土壤保水性和肥料溶解性差,使得根系得不到足夠的水分和養(yǎng)分,內(nèi)部刺激減弱。另一方面,土壤中缺乏有機質(zhì),也導致土壤微生物缺乏碳源,使得根際微生物數(shù)量減少,外部刺激減弱。
所以土壤中缺少可以被根系和土壤微生物直接利用的水溶性有機碳——也就是有效碳,就會導致農(nóng)作物根系衰老、萎縮。這就是農(nóng)作物產(chǎn)量下降和抗逆能力差的原因。
早衰
農(nóng)作物早衰的原因,自然與根系衰弱直接相關。
另外提到的是農(nóng)作物其他器官和內(nèi)部組織,尤其是木質(zhì)素、纖維素和糖份,由根部吸收的有效碳轉(zhuǎn)化所需的能量比較低,也即夜間和陰雨天,或大棚環(huán)境CO2不足陽光較弱的情況,這種轉(zhuǎn)化和積累還可不停進行。
相反,根部基本上吸收不到有效碳的情況,農(nóng)作物僅靠葉片的光合作用轉(zhuǎn)化CO2,同樣的積累所需的轉(zhuǎn)化能就大得多。
在白天陽光充足時,能量得到供應,但在夜間或陰雨天,這種轉(zhuǎn)化和積累就要靠消耗作物內(nèi)部的能量來進行。
這種能量收支的規(guī)律失衡,是導致植物早衰的另一種原因。這種情況在生長期較長的瓜豆類蔬菜和果樹尤為顯著。
種種試驗充分說明:有充足的有機碳,植物生命力就旺盛,就長壽就高產(chǎn);反之,植物就早衰,就減產(chǎn)。
黃葉病和失綠癥
陰雨天光合作用接近停止,空氣中CO2不能正常被吸收轉(zhuǎn)化,農(nóng)作物的碳營養(yǎng)和碳能源雙雙下降。
陰雨持續(xù),就產(chǎn)生黃葉落葉,有些作物的新葉表現(xiàn)為失綠。一般誤認為是“水浸”,其實只有同時爛根才是“水浸”,一般并不是“水浸”而是缺碳。
亞健康
農(nóng)作物的“亞健康”是指植株沒有明顯的病征,但是生長不良,或者莖葉過長,或者沒有原來的氣味。
造成亞健康的原因有很多,除了自然災害造成的影響外,還有種子質(zhì)量、藥物和肥料造成的傷害、營養(yǎng)不平衡等等。
我們只討論營養(yǎng)不平衡的問題。現(xiàn)在一般農(nóng)作物的無機營養(yǎng)供應是足夠的,但是往往缺乏有機營養(yǎng),也就是缺乏碳。
又提到了老問題:空氣中不是有大量的CO2嗎?請記?。嚎諝庵蠧O2要轉(zhuǎn)化為植物體中的物質(zhì),首先要依靠光合作用。晚上這種轉(zhuǎn)化幾乎停止了,但是農(nóng)作物還在進行新陳代謝,還在消耗能量。
如果根部可以吸收水溶性有機碳來補充,不僅可以繼續(xù)進行物質(zhì)轉(zhuǎn)化和積累,還可以提供新陳代謝所需的能量。
一旦缺乏碳,這種情況就無法進行,于是植株就在白天和黑夜之間反復出現(xiàn)間斷性的“透支”,這就使得植株不能正常生長和完成物質(zhì)積累,處于一種“亞健康”狀態(tài)。
削弱防病抗逆機能
很多專家的研究證明:植物對抵御惡劣環(huán)境和預防病害。主要依靠自身產(chǎn)生的能量和“信息素”、“修補物質(zhì)”。
在環(huán)境條件變差的情況下,一般正常的光合作用也不能正常進行了,這時更需要根部吸收有效碳來提供能量。
可以想象缺乏碳對于處于惡劣困境的植物意味著什么。植物在受到病蟲害威脅的情況下,會釋放某種“信息素”,使病害源“望而卻步”,如果植物組織受到傷害,它還會制造“修補物質(zhì)”來修復(或稱再生)。
這些“信息素”和“修補物質(zhì)”,都含有碳元素,有機營養(yǎng)素越充裕,這些物質(zhì)越強烈,這就是為什么弱株比壯株更容易生病的原因。
缺少根部提供的有效碳,不僅營養(yǎng)積累少了,而且預防病害機制也減弱了,這是植物發(fā)生病害的內(nèi)在原因。所以可以毫不夸張地說:缺乏碳是農(nóng)作物的百病之源。
品質(zhì)下降和物種退化
大家都能感受到:有機食品口感好,原生態(tài)氣味濃,而化肥培養(yǎng)的農(nóng)產(chǎn)品,口感平淡,有些甚至完全失去原生態(tài)味道。
當然這僅僅是表象,而本質(zhì)就是:“化肥農(nóng)作物”內(nèi)含物中的物質(zhì)組成比例變異,新陳代謝的異常衍生物使作物遺傳信息的表達缺失或紊亂,這不但降低了農(nóng)作物的產(chǎn)品品質(zhì),而且造成物種退化。
除了雜交品種外,一般純種的農(nóng)作物是可以代代相傳的,但現(xiàn)在連一般農(nóng)民都很少靠自己留種了,因為這種“相傳”已經(jīng)不可靠了。
缺碳,間接造成農(nóng)作物的主要病害
土壤板結(jié)和藥害
土壤中農(nóng)藥殘留嚴重,造成農(nóng)作物多種病害,如果土壤中有機質(zhì)豐富,或者對土壤施足有效碳,這些危害是可以減輕甚至是可以避免的。
有效碳不僅是良好的土壤改良劑,可以解決土壤板結(jié)的問題,而且,有機碳化合物還是良好的解毒劑。
殘留農(nóng)藥通過氧化和光分解,藥性又會進一步降低,重新繁殖起來的微生物反過來會“吃”掉這些殘留物。
化肥的負面影響加劇
土壤板結(jié)的主要原因是有機質(zhì)的缺失,而不是由于使用化肥。這并不是說化肥對土壤板結(jié)沒影響。
有機質(zhì)缺失,化肥對土壤板結(jié)就更加明顯。而有機質(zhì)豐富,化肥被利用率大大提高了,化肥殘留于土壤中的硫酸根、氯離子、亞硝酸鹽等物質(zhì)會因轉(zhuǎn)化為水溶有機化合物,以及豐富的土壤微生物的多重作用而無害化,使土地可以永續(xù)耕作。
所以歸根結(jié)底,化肥“使土壤板結(jié)”的負面作用并不是化肥之過,而是人們忽視了向土壤施用足量的有機肥料的結(jié)果。