——訪西北農(nóng)林科技大學(xué)資環(huán)學(xué)院副教授、碩士研究生導(dǎo)師劉存壽
2018-05-22 15:01:13 本網(wǎng)記者 王海明
化肥讓地越來越“饞”了，產(chǎn)量不但沒增長(zhǎng)，“兒時(shí)的味道”找不回來了。這一切不是我們用肥少了，而是土壤生病了。
近日，來自新疆、甘肅、山西、陜西等地的《農(nóng)業(yè)科技報(bào)》讀者打來電話、聊微信在探討一個(gè)多年來大家一直述說和討論，但卻是迷一樣的話題——哪就是近年來土地越來越“饞”了，化肥越施越多，出現(xiàn)的產(chǎn)量卻不是成比例增加，而是菜沒味了，瓜不甜，果不香了，并且土地硬巴巴的，地里的作物病害越來越多！
就此問題，記者遠(yuǎn)赴位于陜西眉縣的西北農(nóng)林科技大學(xué)獼猴桃實(shí)驗(yàn)基地采訪了“植物碳基營(yíng)養(yǎng)原理與天然有機(jī)物高效利用技術(shù)”項(xiàng)目主持人——西北農(nóng)林科技大學(xué)資環(huán)學(xué)院副教授，碩士研究生導(dǎo)師，陜西省獼猴桃產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位專家，陜西省科技特派員，植物營(yíng)養(yǎng)專家劉存壽。
劉存壽開門見山的說，之所以出現(xiàn)上述問題，這是多年來長(zhǎng)期使用化肥而出現(xiàn)的化肥副作用問題。
劉存壽分析說，好多農(nóng)民朋友以為自己的地沒產(chǎn)量是化肥用少了，不停的加大化肥使用量，結(jié)果增產(chǎn)作用不但不明顯而且還出現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量下降，植物病害增多的現(xiàn)象。這一切的罪魁禍?zhǔn)自谟谌藶榘淹寥栏?ldquo;病”了。拼命撒化肥，撒掉的不僅是你的錢，還有你這茬和下茬莊稼的命。
談到土壤病，到底是什么呢
談到土壤病，到底是什么呢？劉存壽說，常見易發(fā)的土壤問題主要有以下幾個(gè)方面。
1、土壤物理性狀的惡化。 也就是，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞！好的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)既通氣，又保水保肥，而且還有抗旱的作用。但是土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)特別不穩(wěn)定，容易受到外界環(huán)境，包括人為的破壞。 比如，澆水次數(shù)過勤、澆水過多，或者施用未腐熟的有機(jī)肥、噴灑某些化學(xué)殺菌劑，尤其是除草劑，都會(huì)破壞土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。如果團(tuán)粒結(jié)構(gòu)受到破壞，構(gòu)成它的小分子團(tuán)就不存在了，土就成了面兒狀的，堆積到一塊，就容易造成土壤的板結(jié)。很多農(nóng)民以為土壤板結(jié)就是單純的土壤變硬了，實(shí)際上是因?yàn)橥寥牢锢斫Y(jié)構(gòu)遭到了破壞，才造成了板結(jié)。
2、土壤化學(xué)性狀的惡化 。第一種是土壤酸化。正常中性的土壤pH值大概在7左右，不同地區(qū)土壤pH值不同，而我們現(xiàn)在使用的化肥大部分都是酸性的，尤其是一些小廠家生產(chǎn)的化肥質(zhì)量不過關(guān)，酸性程度更嚴(yán)重。土壤酸化的危害表現(xiàn)在影響氮磷鉀及微量元素的吸收。因?yàn)樵诓煌耐寥纏H值下，微量元素的吸收利用率是完全不一樣的。 化肥本身就是一個(gè)無機(jī)鹽，由鹽離子構(gòu)成，過多的離子殘存到土壤之后，導(dǎo)致土壤含鹽量過高。土壤鹽漬化的危害表現(xiàn)在：①根系不能正常吸水，影響蔬菜植株生長(zhǎng)，嚴(yán)重的時(shí)候可以說蔬菜就像種在鹽水里一樣，出現(xiàn)淹根、死棵。②鹽離子之間會(huì)產(chǎn)生拮抗，影響蔬菜對(duì)各種元素的吸收利用。
在談到土壤為什么有顏色有青有紅有白之分時(shí)？劉存壽老師說，這是明顯的土壤鹽害表現(xiàn)。初期的土壤，比如種菜一年左右，會(huì)出現(xiàn)綠油油的一層綠苔，也就是“青霜”。地面濕度大的時(shí)候會(huì)看到一塊塊紅色的膠狀物，等到土壤干了之后，就會(huì)出現(xiàn)一片片類似紅磚面兒一樣的東西，即“紅霜”。這個(gè)時(shí)候就會(huì)造成葉片萎蔫等負(fù)面影響，影響產(chǎn)量。地面在干燥的情況下會(huì)出現(xiàn)薄薄的一層“白霜”。此時(shí)鹽漬化已特別嚴(yán)重，棚室內(nèi)蔬菜根系會(huì)特別少，后期植株連片萎蔫、生長(zhǎng)受阻，出現(xiàn)嚴(yán)重早衰，根系的水分倒流，根系皮層會(huì)發(fā)紅，莖出現(xiàn)萎蔫、腐爛。
談到土壤越來越硬巴巴的現(xiàn)象，劉存壽說，這是土壤板結(jié)的結(jié)果，植物根系扎不下去了，作物根系在土壤當(dāng)中需要呼吸、需要氧氣，土壤板結(jié)會(huì)影響通透性，如果再加上澆大水，水會(huì)把土壤當(dāng)中的氧氣壓出來，根系得不到呼吸，就會(huì)出現(xiàn)漚根，根系也開始?jí)乃馈Ｍ寥腊褰Y(jié)的第二個(gè)問題導(dǎo)致根系越來越淺。作物到生長(zhǎng)中期的時(shí)候，根系壞死的速度會(huì)超過根系生長(zhǎng)的速度，根系會(huì)出現(xiàn)早衰，也就是根系越來越淺。（比如棚菜番茄、黃瓜的根系就只能往下扎10公分左右，而更多的是變成側(cè)根，順著地膜往兩邊生長(zhǎng)。如果把根系挖出來，看著也挺長(zhǎng)，實(shí)際上以側(cè)根為主。）第三問題是根系過淺就會(huì)影響了作物吸收水肥的能力。當(dāng)我們進(jìn)行隨水施肥的時(shí)候，不管是溝灌還是大水漫灌，如果地上部澆15公分的水，正常的壤土，水分能夠滲透到50公分左右。（就是說一次澆水施肥，距離土壤50公分之內(nèi)，既有水又有肥。）但是，如果土壤板結(jié)根系下扎受限，這樣作物可能吸收的只有10公分左右養(yǎng)分和水分。這就導(dǎo)致了作物出現(xiàn)缺水缺肥的癥狀。其實(shí)我們施的肥并不少，灌的水也不少！只是沒有吸收而已。
生物有機(jī)肥值得推廣
另外，在談到國(guó)家近年來為什么提倡使用生物有機(jī)肥時(shí)，劉存壽說，土壤中富含微生物，各種微生物之間互相作用、互相影響。健康的土壤生物性狀是比較好的，有害菌群和有益菌群處于一個(gè)平衡的狀態(tài)。當(dāng)我們不斷種植，不斷加入化學(xué)肥料，土壤中微生物菌群開始慢慢失調(diào)，即有害菌的數(shù)量越積累越多，有益菌的數(shù)量越來越少。隨著種植年數(shù)的增加，根部病害會(huì)發(fā)生會(huì)特別厲害，作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降，到最后即使再怎么施肥，產(chǎn)量也上不去。菜農(nóng)往往只注重施用化肥，而沒有關(guān)注到土壤生物性狀的一個(gè)活化，土壤生物性狀的惡化是導(dǎo)致作物減產(chǎn)的最主要原因之一。
土壤物理性狀、化學(xué)性狀、生物性狀及土壤板結(jié)相互影響，當(dāng)土壤板結(jié)時(shí)再用肥料，土壤鹽漬化、酸化就更嚴(yán)重，生物性狀也隨之惡化了。所以作物長(zhǎng)不好，不是你用肥少了，而是土壤生病了。
植物碳基營(yíng)養(yǎng)新理論帶來土壤恢復(fù)新理念
在談到如何解決上述問題時(shí)，劉存壽認(rèn)為，土壤、水、大氣問題已經(jīng)成為全球關(guān)注的問題，并且國(guó)家已經(jīng)提出有關(guān)方案和目標(biāo)。另外從技術(shù)而言，西北農(nóng)林科技大學(xué)也十分重視，他自己帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過20年系統(tǒng)研究，取得了基礎(chǔ)理論和技術(shù)應(yīng)用雙突破。首先突破性地完成了土壤水溶腐殖酸物質(zhì)組成測(cè)定，從而獲得了三條自然植物營(yíng)養(yǎng)特征：（1）多種有機(jī)小分子；（2）38種礦物元素；（3）礦物元素與有機(jī)小分子結(jié)合成有機(jī)配合物。通過對(duì)自然植物營(yíng)養(yǎng)特征的植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)意義逐一研究，表明三條自然植物營(yíng)養(yǎng)特征反映了三條自然植物營(yíng)養(yǎng)原理：（1）植物能夠且必須吸收有機(jī)營(yíng)養(yǎng)；（2）植物健康生長(zhǎng)需要吸收多種礦物元素；（3）礦物元素的有機(jī)配合物植物生物有效性高于無機(jī)離子。自然植物營(yíng)養(yǎng)原理表明，小分子有機(jī)活性物是植物營(yíng)養(yǎng)的核心，因此，我們提出了植物碳基營(yíng)養(yǎng)新理論。對(duì)照自然植物營(yíng)養(yǎng)原理，化學(xué)肥力在元素種類（三種元素）、元素的化學(xué)形態(tài)（無機(jī)鹽）和有機(jī)營(yíng)養(yǎng)（不含有機(jī)營(yíng)養(yǎng)）三個(gè)方面均不符合自然原理，這就是化肥產(chǎn)生副作用的原因。
為了高效利用天然有機(jī)物的植物營(yíng)養(yǎng)作用，首次完成了“天然有機(jī)物化學(xué)酶快速降解技術(shù)研究”，降解速率是微生物的180倍，碳利用率98%，同時(shí)無害化轉(zhuǎn)化抗生素、殺滅有害菌和蟲卵；再將降解而成的多種有機(jī)小分子與包括氮磷鉀元素在內(nèi)的38種無機(jī)礦物控制條件下反應(yīng)，使無機(jī)礦物有機(jī)化，制備成森林土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)組成、化學(xué)形態(tài)和比例完全一致，同時(shí)彌補(bǔ)其大量元素不足的缺陷的肥料，濃度是森林土壤的4-6萬(wàn)倍。肥料制備工藝過程圍繞有機(jī)活性物的植物營(yíng)養(yǎng)核心作用，故將此新型肥料定名為“植物碳基營(yíng)養(yǎng)肥料”。
2016年12月，以上成果在由中國(guó)植物學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士匡延云教授為組長(zhǎng)的成果鑒定會(huì)上，專家一致認(rèn)為這一研究成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
所以，劉存壽說，要改善瓜不甜果不香的局面，首先要考慮做的是改良土壤！第一、合理使用化學(xué)肥料，改善土壤化學(xué)形狀。某些地區(qū)單獨(dú)使用復(fù)合肥的話，利用率連25%都達(dá)不到，也就是說施用100斤復(fù)合肥用到地，能夠被作物吸收的只有25斤左右，其余75斤都白白浪費(fèi)掉，這部分被浪費(fèi)的肥料反而會(huì)加重土壤鹽漬化或酸化。其實(shí)對(duì)于常年大量施入復(fù)合肥的田塊，土壤里都不會(huì)缺肥料，氮磷鉀只多不少，主要的問題是：如何把土壤中殘存的氮磷鉀，或者說被土壤固定的氮磷鉀，一點(diǎn)兒一點(diǎn)兒地活化出來，讓作物吸收利用，而不是說過多追施化學(xué)肥料。所以我們一直提倡有機(jī)肥搭配化肥促進(jìn)吸收。這樣堅(jiān)持改土，如果保證肥料的吸收利用率能提高到80%，對(duì)土壤的破壞會(huì)越來越少，土壤本身也有一個(gè)緩沖的能力，這樣的土壤就會(huì)越種越好。第二、補(bǔ)充有益菌(生物菌肥料)，改善土壤生物形狀。微生物在土壤物質(zhì)和能量的輸入輸出中扮演著非常重要的角色，是物質(zhì)循環(huán)鏈上的重要環(huán)節(jié)。它能夠活化土壤有機(jī)與無機(jī)養(yǎng)分，分解有機(jī)物，釋放養(yǎng)分，增加養(yǎng)分的有效性。當(dāng)前土壤中出現(xiàn)的板結(jié)、酸化、鹽漬化、土壤貧瘠、地力衰竭等問題，主要是化肥在土壤中長(zhǎng)期積累、殘存、得不到有效分解和轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生的。所以解決當(dāng)前土壤生態(tài)質(zhì)量和作物產(chǎn)量的當(dāng)務(wù)之急是增加土壤中的有益微生物。第三、合理使用土壤調(diào)理劑！土壤調(diào)理劑的作用就是把碎的土壤顆粒粘成一個(gè)個(gè)的小團(tuán)粒，即恢復(fù)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。土壤調(diào)理劑在水的作用下會(huì)變得特別粘，一個(gè)個(gè)的小團(tuán)粒會(huì)形成土壤膠體，這種膠體就形成了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，保證土壤透氣、保肥，根系也更容易往下扎。
土壤調(diào)理劑雖然對(duì)土壤有改良和調(diào)理作用，但選用的時(shí)候一定要了解是針對(duì)哪類土壤的，有些是針對(duì)堿性土壤，有些是針對(duì)酸性土壤，而且用量要合理把握，使用過量會(huì)出現(xiàn)另外的副作用。農(nóng)民朋友最好用的就是秸稈還田，尤其是針對(duì)大棚土壤來講，秸稈的效果非常好，比單獨(dú)使用有機(jī)肥效果更好?，F(xiàn)在很多農(nóng)民朋友還在使用未腐熟的糞肥作為有機(jī)肥，危害很大。不管是雞糞、牛糞，使用時(shí)可以通過加入秸稈腐熟發(fā)酵。
總之，土壤改良既緊迫又是一個(gè)復(fù)雜漫長(zhǎng)的工程，我們不能只局限于一點(diǎn)，要從多方面入手，明確目的，有針對(duì)性的進(jìn)行土壤改良。
劉存壽，“植物碳基營(yíng)養(yǎng)原理與天然有機(jī)物高效利用技術(shù)”項(xiàng)目主持。西北農(nóng)林科技大學(xué)資環(huán)學(xué)院副教授，碩士研究生導(dǎo)師，陜西省獼猴桃產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位專家，陜西省科技特派員，植物營(yíng)養(yǎng)專家。
長(zhǎng)期從事植物營(yíng)養(yǎng)、肥料加工技術(shù)和施肥技術(shù)研究，獲得農(nóng)業(yè)部科技進(jìn)步獎(jiǎng)2項(xiàng)；科技部科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)2項(xiàng)，陜西省科技進(jìn)步獎(jiǎng)3項(xiàng)，取得國(guó)家發(fā)明專利5項(xiàng)。
首次提出了植物碳基營(yíng)養(yǎng)新理論。針對(duì)化肥副作用成因進(jìn)行了長(zhǎng)期系統(tǒng)研究，提出了“有機(jī)全營(yíng)養(yǎng)配方施肥”新技術(shù)；完成了“天然有機(jī)物人工快速降解”和“有機(jī)全營(yíng)養(yǎng)肥料加工工藝”，獲國(guó)家發(fā)明專利三項(xiàng)，兩項(xiàng)專利已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢棄物無害化處理與資源化利用，轉(zhuǎn)化成新型生態(tài)肥料。＂植物碳基營(yíng)養(yǎng)機(jī)理與天然有機(jī)物高效利用技術(shù)研究＂被趙玉芬院士任主任委員的鑒定委員會(huì)鑒定為國(guó)際領(lǐng)先研究成果。碳基營(yíng)養(yǎng)肥制備技術(shù)為核心與銅川市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所共同成立銅川市土壤健康創(chuàng)研中心，打造化肥農(nóng)藥雙減、土壤質(zhì)量提升、農(nóng)產(chǎn)品高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)、種養(yǎng)一體化的＂銅川模式＂。銅川模式被銅川市委市政府定為銅川重大項(xiàng)目，并得到省農(nóng)業(yè)廳、省政府的大力支持。研究專著巜植物碳基營(yíng)養(yǎng)》由中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社出版。
編輯：任靜
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