第五节 各类土壤病及其原因
土壤承载万物,养育生命。没有健康的土壤,包括人类在内的一切生物都将生活在饥饿混乱和恐惧之中。什么是健康的土壤?就是第一节所描述的三种肥力都丰足且平衡的土壤。而不健康的土壤就多种多样了,这里归纳为如下十大土壤病,供读者参考。
一、贫瘠病
贫瘠病是指土壤中各类养分缺乏所引发的病,这又可细分为:
(1)缺碳病 土壤有机质含量跌到贫线(2%)以下,碳养分十分贫乏,导致微生物活动式微,土壤内部及土壤与大气之间的生态循环建立不起来,土壤就失去自肥能力。随着农作物不断种植,碳养分消耗殆尽,轻则导致农作物亚健康、低产,重则土壤严重板结或沙化,农田大面积荒漠化,种不出真正意义上的庄稼。
(2)缺素病 也是一类贫瘠病,只不过它缺的是某一种或多种无机营养元素。常见农作物一些不正常表征:花而不实、黄叶、叶斑、叶缘干焦、叶脉发黄、条纹病等,都与缺某些无机元素有关。比较常见的与地域或作物有关的缺素,例如南方的缺镁,北方的缺磷,许多果树的缺硼,水稻的缺硅等。
某种大量元素缺乏主要是由于农户对农作物需肥知识不足引起的,而微量元素知识则需很专业的农户才能掌握。由于微量元素需要量少,如果重视给农田补充足量有机肥,微量元素缺素病是能被克服的,因为有机物中就包含多种微量元素。还有一种可能是因为微量元素一般惰性较大,如果土壤板结、农作物根系衰弱,即使土壤中某种微量元素并不缺乏,却很难被农作物吸收,使农作物表达出缺素症,其实这是一种缺素假象。
有的缺素病还与施肥不当有关:某种无机营养元素过量施用,会抑制某一种微量元素被吸收,这可称之为“长板抑制”。
二、“富肥病”
常见的是过量施用氮肥,致使土壤硝态氮浓度过高,在硝化-反硝化的过程中,产生大量亚硝酸盐,伤害植物根系并污染地下水。还有一种“富肥病”是过量施用过磷酸钙,使土壤钙质化,硬化程度严重,成为不可耕作土壤。
三、腐败病
一些大养殖场乱排污,年长日久便使周边耕地积累了很浓的未经充分分解的有机物。近年来许多农户重视施有机肥,但又缺乏有机肥制作的知识,以为畜禽粪便就是有机肥。有一位蓝莓种植户,居然每亩用了15t鲜牛粪做底肥,使蓝莓种上后没有几天就发黄干焦。
腐败病的本质是土壤微生物种群结构恶化,有益微生物失去控制权和繁殖条件,土壤的新陈代谢和呼吸机制建立不起来,土壤中长时间只有化学反应,没有正常的“生物反应”。
四、缺氧病
黏性土壤和板结土壤易得缺氧病。
水生植物如水稻、莲藕等其自身组织结构都有内生“气腔”,能与叶面之间日夜不歇地交换气体,所以不容易产生缺氧问题。但如果在黏性土壤中种植块根类和弱根类农作物,土壤的“缺氧病”就会显现出来,严重影响作物的生长。
板结土壤日夜循环的呼吸作用近乎停止,使农作物根系处于“微氧”供应,这也就表现为土壤的缺氧病。
五、重茬症
土地一茬接一茬种植同一种农作物,便使该种作物不能正常生长,称之为“重茬症”。专家们一般解释重茬病的原因有两种:一是某些微量元素稀缺;二是同一类农作物根系腐败留下的毒素积累太多。
上述解释似乎很合理,但以下情况可能推翻上述解释:①多年生果树、树木,只要管理恰当,几十年甚至上百年都不衰败。②韭菜和芦笋,一茬种下去多年不断收割,只要多施有机肥,也不衰败。③土壤肥沃(有机质含量高)时重茬症很少发生。
这些现象说明,上述重茬症两种原因的解释并没有抓住问题的实质。实质是土壤贫瘠化,微生态体系失常,导致土壤失去了自肥和自我修复机能。
贫瘠化的土地百病丛生,“重茬症”只是其一。
如果制度化地对耕地施用优质有机肥,每亩每茬(或每半年)施用2t以上有机肥,某些缺失的微量元素就能从堆肥中得到补充,土壤中的微生物群系不断得到碳源,生物多样性健全良好,绝大多数“积累毒素”(如果有的话)都会被分解,也即土壤实现自我修复,重茬症就不会发生。有人做过大蒜重茬试验,两垅大蒜都重茬,其中施足有机碳肥的大蒜长得相当好,拔出大蒜折断,在十几米外就能闻到蒜香味。而对比垅只施复合肥,大蒜长得纤细萎蔫,毫无生机。
当然,从经济效益和生态效益的角度看,有条件的地方还是应减少重茬。通过轮作和养地休耕等措施,保证土地可持续耕作。
六、线虫病
线虫是土壤生物多样性的一部分,在一般情况下线虫对土壤“适耕性”是有贡献的。但是在下述情况下,线虫表现出了对农作物的危害。
①线虫类物种中,根棲性线虫成为优势种群且大量繁殖,就会使农作物根系发生大量“根结病”,阻断了根系输送通道而导致农作物坏死。
②土地板结,土壤中氧气供应不足,厌氧性线虫成为优势种群,它的活动会产生大量乙酸类有害物质,破坏植物根系的发育。
③土壤中碳养分稀缺,植物根系衰弱,对线虫的抵抗能力太差。也就是说碳养分充足(有机质含量高),植物根系发达,植物强大的生命信息能驱避线虫。即使有些线虫进入根系,粗壮的根系不容易被线虫形成的根结所堵塞,农作物还能正常生长发育。这方面已得到了大量实例的证明。
七、土壤酸化
土壤呈较强的酸性,pH值4.5以下,不适宜大多数农作物的种植,就称之为土壤酸化,也是一种土壤的病态。
土壤酸化的原因主要有如下几种:
①地理位置,附近有强酸性水源,例如“铁锈水”。
②土地长期没有翻耕,土壤缺氧,厌氧微生物占优势,产酸较多。这种情况在华南香蕉地十分普遍。
③施肥所致。长期过量施某些偏酸性化肥,或者施用了没经发酵腐熟的粪便。近年来就出现许多劣质有机肥使土地酸化的案例。
八、盐碱害
按照盐碱地的产生原因,可以分为原生盐碱地和次生盐碱地。
由沿海(湖)滩涂围垦形成的耕地,由于改造不彻底或耕作不当造成返盐返碱,这一类耕地为原生盐碱地。原农耕土地由于耕作不当或自然条件恶化(如缺水)而造成的盐碱化,为次生盐碱地。
耕地土壤含盐分太高,或pH值在8以上,不适于大多数植物生长,就是盐碱害。
原生盐碱地改造后,没有保持常态的淡水浇灌,或不进行足量有机肥的使用,而长期依靠化肥,是原生盐碱地再现盐碱害的主要原因。
石灰岩地质的耕地,如果长期缺水且不重视常态化使用有机肥,就很容易发生盐碱害。
九、化学农药残留和重金属超标
化学农药的大量使用,尤其是除草剂,是造成土壤农药残留严重的主要原因。但土壤贫瘠化,丧失了自我修复机能,土壤中的残留农药得不到有效分解,也是一个不容忽视的因素。
重金属超标来源于三种途径,一是采用畜禽粪便制造的有机肥。在畜禽饲养中使用的饲料(尤其是添加剂),添加了砷、铜、锌等促进剂。二是化肥。一些不良厂家使用了含重金属(例如镉、铅)的矿源制造化肥。三是工业污水对水源的污染,例如某些含汞、铅、铬的污水。有少量叶面肥厂家不注意,使用了含铅、汞等重金属的管道和容器,都可能出现重金属超标的情况。
十、生土
生土本应归类在第一点“贫瘠病”中,但由于这个问题存在认识上的误区,并在大规模农田整治中普遍存在,故单独拿出来分析。
生土是指耕作层(或表土层)下的原土,由于土地平整或过度深耕被翻到地面充当新的耕作层。
从土壤三大肥力的视角分析,生土由于有机质含量接近零,基本上不存在生物肥力,因而物理肥力也十分微弱。生土中含氮量极低,虽然含有钾、磷和其他微量元素,但基本上都是不溶态。因此生土是极度贫瘠的土壤。在许多地方可以看到生土之地多年寸草不生。
前几年曾出现这样的案例。广西某地为了使甘蔗田实现机械化耕作和收获,把种甘蔗的坡地铲平成规格化平整地,于是生土出来了。当地农民知道生土难以种植,不愿意承包,当地政府就出台优惠政策(包括地租的减免)招商种甘蔗。这就引来了一些外地投资者承包经营,他们参照当地农民的施肥方法施肥,结果甘蔗被种成芒草,有些甚至像大蒜一般高。从而承包经营者损失重大。
这些投资人认识上犯了两个错误:一是认为生土含矿物质丰富,矿物质就是无机养分;二是认为只要有阳光和水,就能种出庄稼。他们不懂三大肥力,更不懂应该怎样造就三大肥力。
以上分析了十种常见的土壤病。归纳分析后会发现,土壤病主要是人类没有充分了解土壤特性,即所谓“无知”造成的。“无知”则主要表现在以下“五不懂”。
①不懂碳,尤其不懂根部吸收有机碳养分,不懂土壤肥力的维持主要依赖碳能。
②不懂微生物,不知道土壤微生物是耕地的基础生产力。
③不懂阴阳平衡,不懂耕地单施化肥不补充有机质的危害性。
④不懂供氧,不知道土壤生态和植物根系发育需要足够的氧气,不懂土壤供氧的基础是团粒结构,不懂团粒结构的形成和维系依靠碳养分和微生物。简单来说就是不懂土壤的“菌氧效应”。
⑤不懂物质循环,不知道土壤肥力和植物养分最重要的成分是有机养分,也即来源于生物质。不懂植物所需的中、微量元素可以通过物质循环来获得。多年不搞农业物质循环,使土壤越耕作越贫瘠。
要修复土壤,要避免出现更多的土壤病,必须深刻记取教训,在索取的同时更要给予——养地。