肥料能否提高土壤质量?
2018-02-10罗伯特·米凯尔森,李鑫
毋庸置疑,健康的土壤是保障农业生产和可持续发展的物质基础。然而,虽然人们对土壤健康有基本的了解与认识,但对其检测方法,相关专家却各持己见。只有一点被达成共识——对土壤的物理性质、化学性质和生物性质的测定是检测土壤健康不可或缺的重要环节。
一些专家认为,未经开垦的森林土壤和草原土壤是土壤环境的理想状态。在现实生活中,人类以土地为农业生产资料,来满足自身需求,然则就其本质而言,农业生产本身是一种对土壤具有破坏性的人类活动。哪怕仅是收割这一过程,都会在一定程度上改变土壤质量。因此,谨慎管理和悉心保护对于土壤健康来说缺一不可。与此同时,详尽地了解土壤本身独一无二的价值,亦是永葆土壤环境质量稳定健康的关键所在。
土壤环境盘根错节
从土壤的化学性质方面来讲,土壤酸碱性是衡量土壤健康的重要属性之一。土壤酸度对于确定微生物数量和群落的分布也尤其重要。对农民来说,酸性土壤会直接影响作物产量,石灰能够很好地解决这个问题。若施加铵肥或尿素后,当它们无法被土壤缓冲时,土壤的酸碱度会逐渐降低,当酸碱度低于5时,土壤中的微生物生物量通常也会减少。但是,当土壤酸碱度保持在中性时,施氮肥似乎并不会对微生物生物量产生长期负面影响。
从土壤的物理性质方面来讲,压实土壤会破坏土壤质量。重型农田机械在作业时会对土壤进行碾压,使土壤环境遭到破坏。因为,若土壤环境质量乐观,将有利于农作物根系发展,水分和养分会得到充分吸收。一项长期研究表明,根系进入土壤是提高作物磷利用率的重要环节,植物根孔亦能能改善土壤健康状况,此外,土壤微团聚体的重要性也日益受到重视。
从土壤生物性质方面来讲,科学家为测量肥料对土壤生物性的影响,进行了许多短期研究。大部分研究成果表明,长期施加氮肥,在硝化作用的影响下,土壤中往往出现较多的酸性物质,对微生物群落的影响却较小。但仍需要进行长期研究观察,以便得到更加全面的认识。根据近期的一篇相关文献,长期施加氮肥能够增加微生物量,这很可能与人类对农作物的高产量的需求有关,导致有机碳的投入也随之增加。这种情况与自然生态系统中形成鲜明对比,在农业生产过程中,施加氮肥会使土壤微生物量碳增加,而在自然环境中,氮肥的投入则相对较小。
科学施肥非同小可
另一项长期研究结果表明,施用有机肥(比无机肥料含有更丰富的营养成分和大量有机质)能够显著提高土壤微生物的生物量和多样性。施用无机肥后土壤微生物生物量增加略少,但土壤酶活性将会显著提高。因此,科学家们得出结论:将有机肥与无机肥结合使用,发挥两类肥料的优势,取长补短,对提高土壤微生物的数量和生物量具有积极的意义。但是,研究结果却并未说明,可以从哪里获得大量有机肥或有机肥中可能存在的营养成分是什么。
此外,即便是有利于土壤健康的农耕活动也存在一定的负面影响。有利的方面是,农耕活动可改善作物根区土壤环境,在土壤剖面深处为作物提供养分,并使一些营养物质不易通过径流流失;但另一方面,农耕活动通常会伤及对土壤具有改良作用的蚯蚓,从而对土壤健康带来负面影响。
一些人认为,肥料的使用会破坏土壤健康,实则不然,合理的土壤管理制度和方法,以及科学地施肥、追肥,不仅能保障作物的数量和质量,同时有助于增加土壤微生物生物量,逐步形成一个健康的植物冠层,以改善土壤环境质量。此外,茂密的根系系统也为有益生物提供了栖息地。毫无疑问,适当地使用营养物质不但能够提高土壤品质,而且还有助于提高农业生态可持续发展。因此,农民可以放心使用养分资源,保护并优化珍贵的土壤资源。