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让土壤绽放生命之花、与病虫共舞 | 袁勇生态农业讲座第三期

2017-11-07 袁勇 稻菽千重浪

稻菽按:

在前两期推送中,袁勇老师讲解了什么是生态农业以及生物多样性与杂草的管理。这期的内容涉及不少农友关心的问题——病虫害和土壤养分。不同于化学农业和市面常见的有机农业靠外输入肥料的运作方式,生态农业讲求的是保护土壤微生物,让土壤自身去满足我们种植的需求。而在应对病虫害方面,生态农业的高明之处在于不让作物爆发病虫害,而不是让病虫害爆发后再去研究怎么防治。


讲者简介

袁勇,四川简阳市东溪镇农业服务中心高级农艺师。四川省劳模,四川省党员培训师资库入库教师。对三农情有独钟,在乡镇从事农技推广24年,善于思考和创新,致力于推行农民教育、推动农民合作、推广生态农业。2010年推动成立“简阳市新天地水稻种植专业合作社”。


文章由花果山整理自袁勇老师今年夏天在“保护地友好(公众号:PAFS_Eco_Hub)”平台上的线上讲座。

正文

这篇文章主要讨论两个问题,不用化学农药会不会导致病虫害的爆发?不用化学养料会不会导致作物减产?


一、让土壤绽放生命之花


首先讨论养分管理的问题,养分是来自土壤,所有的作物必须依靠土壤,土壤的好坏会影响作物的好坏。

 

我们需要认识土壤。那什么是土壤呢?大部分农户知道土壤里面有生长元素,有养分,有昆虫,有水分,有机质。很多农户却不知道里面有微生物,因为微生物太小太小,肉眼无法看见。土壤是一个有生命的生态系统,不是简简单单的泥巴,是不能用其他东西毒害它的。1克肥土中可含5亿个小动物,25亿个细菌,40万个真菌,70万个放线菌,5万个藻类、3万个原生动物。(数据来源:《环境土壤学第二版》,2016年化学工业出版社)总之里面的微生物数量是相当巨大的。拳头大土壤里面微生物的数量可能有几百亿个微生物。


图一、土壤的成分

 

那么,土壤微生物的作用功能是什么呢?对我们农业生产的作用是什么呢?大家不一定记住,有这么个概念就行。土壤微生物中有细菌、真菌、放线菌和土壤藻类。首先是细菌,细菌的特点:个体小,数量庞大,占土壤微生物总数的70-90%,变异性与适应性强。它能对土壤中污染物的转化起重要作用,分解有机物和纤维素,固氮、氨化、硝化和反硝化等,即细菌对土壤元素的循环起主要作用。土壤里面没有这些微生物,作物很难吸收营养。有的农户买的肥料太纯,导致土壤里面的酸碱值失衡,杀死了土壤里面的细菌,从而导致作物很难吸收肥料。

 

真菌特点:数量少,但个体庞大,1公顷表土中真菌菌体质量可达500-5000公斤,适宜酸性的环境,好氧,在土壤的表层多,下层少,以氧化含碳有机物质来获取能量。它的作用是分解含碳有机质,是土壤中糖类、纤维素、果胶和木质素等含碳物质分解的积极参与者。具有养分分解的功能。

 

放线菌的特点:数量较大,生物量与细菌相当,数量是细菌的1-10%。它的作用:参与有机质转化;促进作物生长。分解有机物质的过程中,产生生长刺激物质,维生素等;抑制病原菌的繁殖,减轻土传病原菌对作物的危害。产生抗菌素及挥发性物质。土壤的放线菌可以帮助病害的危害,增强作物的抗病性。

 

土壤藻类特点:个体微小,大多数为无机营养型,可自身进行光合作用合成有机物质,分布在表层。也有少数分布在较深的土层,通常为有机营养型,以土壤中的有机物质为生。作用:其一,加速土壤形成。能和真菌结合成共生体,在风化的母岩或瘠薄的土壤上生长,积累有机质,活化土壤。其二,增加土壤矿质元素,也是分解。有些藻类可以直接溶解岩石,如硅藻可以分解正长石、高岭石,补充土壤钾素。其三,改良土壤结构。许多藻类在代谢过程中,要分泌出大量粘液,从而改良土壤结构,变成团粒结构。不耕地中,土壤微生物的作用。其四,改善土壤的通气状况。藻类进行光合作用时,吸收水中的二氧化碳,放出氧气,气体的循环,从而改善通透性。

 

土壤本身已经具备很多功能:疏松、造肥、解毒、抗病、保水、促进生长,保护好土壤微生物是土壤管理的重要目标。土壤的功能是有限度的。地球是满足人类的生存,满足不了人们的欲望和贪欲,以我们的标准判定食物的好处,如反季节等等。只要我们人也追寻自然规律,土壤是能够满足我们的需要的。土壤的管理的核心目标是保护好土壤微生物。

 

那么如何保护土壤微生物呢?我们要了解土壤微生物的特点和生活习性:有生命、好氧、厌氧、ph值、光照等等,我们不一定全部研究,土壤会根据自己的习性选择合适的土壤微生物。那么,破坏微生物的生产方式有:有毒的投入品:农药、除草剂可以直接杀死土壤微生物;影响ph值的投入品:化肥、农药(酸性)。改变土壤空气和光照的耕作方式:覆盖农膜(温度、湿度、空气)、大水漫灌、耕地,耕地会导致微生物遭遇到地震一样,给微生物带来危害,好心做了坏事。破坏超过土壤的恢复程度,会导致土壤的沙化。而例如秸秆焚烧(烧死微生物)、土壤裸露(晒死、饿死、淋死、冷死、热死也会导致微生物死亡),所以土壤需要覆盖些东西。

 

蚯蚓的功能和作用,平均最高每平方米蚯蚓可达170多条,一亩14万条。10年时间,蚯蚓可以增加腐殖土的厚度在0.83英寸(2.1cm)~2.2英寸(5.6cm),腐殖土这么多,就相当于给土地每年施3000公斤上好的有机肥。一条陆正蚓可深入地下2.4米,寿命6年,一年迁徙几公里,帮你疏松土壤。一条健康的蚯蚓一生所搬运的土壤总量将超过7000斤。蚯蚓粪钙含量高,能避免很多植物因缺钙引起的各类病害。蚯蚓以有机质、微生物、矿物质、脂肪、肉类为食,并且使微生物(真菌、细菌等)数量发生数量级的变化。在土壤中加入一些蚯蚓粪可有效地预防病虫害,减少植物的发病率。一种寄生于地老虎的线虫常以蚯蚓腹中的微生物为食并在蚯蚓体内大量繁殖。蚯蚓与地老虎是在一个体系里面。土壤里面加入蚯蚓粪会使得作物的病害降低。蚯蚓的食物为杂食性的,泥土、半腐败的植株、鲜叶、沙塘、肉类。

 

我们要保护蚯蚓需要了解它的生活特点:其一,畏光,蚯蚓为负趋光性,尤其是逃避强烈的阳光、蓝光和紫外线的照射,但不怕红光,趋向弱光。如阴湿的早晨有蚯蚓出穴活动就是这个道理。阳光对蚯蚓的毒害作用,主要是阳光中含有紫外线。据阳光照射试验,蚯蚓进行阳光照射15分钟66%死亡,20分钟则100%死亡。其二,畏震,蚯蚓对振动和接触敏感, 要求噪音低,喜欢安静环境。受震动后,蚯蚓表现不安,逃逸。其三,喜阴暗,蚯蚓属夜行性动物,昼伏夜出,一般夏秋季晚上8点到次日凌晨4点左右出外活动,采食和交配都是在暗色情况下进行的。其四,喜潮湿,自然陆生蚯蚓一般喜居在潮湿、疏松而富于有机物的泥土中,特别是肥沃的庭园、菜园、耕地、沟、河、塘、渠道旁以及食堂附近的下水道边、垃圾堆、水缸下等处。其五,喜安静,远离工矿业和主要交通干道(机械)。其六,喜温暖,蚯蚓尽管世界性分布,但它喜欢比较高的温度。低于8℃即停止生长发育。繁殖最适温度为22~26℃。其七,喜酸甜,蚯蚓是杂食性动物,如腐植质、动物粪便、尸体、虫卵、土壤微生物都吃。喜甜食和酸味。其八,喜独居,蚯蚓具有母子两代不愿同居的习性。小的繁殖多了,老的就要跑掉、搬家。

 

图二、蚯蚓

 

科学的土壤管理。土壤管理的核心目标在保护土壤微生物和土壤昆虫(蚯蚓):有命、有家、有食。蚯蚓生活的好了,土壤自然好了。减少农药、化肥、除草剂、盖膜、秸秆焚烧、耕地的行为。因为化肥会改变土壤ph值,水溶性肥料导致作物无选择的吸收,作物的增蓬作用,骤饱骤饿;用化肥相当于输液而不是吃饭,导致作物自身的功能减弱。专家研究显示,免耕地的速效磷比翻耕地高出 1.1倍,速效钾比翻耕地高出 34.3%。因为免耕地的微生物比翻耕地的多100倍。(《自然农法》,顾克礼著)保护了土壤微生物。免耕需要注意的是排水不畅,免耕需要注意在平地和低洼地,一定要开沟排水,垄作。

 

哪些应该做呢?土壤覆盖,为什么要覆盖呢?落叶归根,土壤是地球的皮肤,大自然里,凡是有土壤的地方,都有植物覆盖,植物和土壤是共生、依存关系。覆盖的好处呢?保护土壤微生物和昆虫,腐烂的秸秆是微生物和有些昆虫的食物。抑制杂草,杂草无法见光,在一定程度控制杂草长势。土壤保湿,抑制土壤水分蒸发,保持土壤湿度。调节土温,使土壤冬暖夏凉,相当于自然空调。增加养分,秸秆腐烂后,是非常好的有机肥。改良土壤,通过微生物和昆虫的作用,改良土壤结构。保持水土,避免土壤被阳光暴晒、被暴雨冲刷,避免水土流失。

 

覆盖的方法和原则:土壤不能裸露,所有绿色植物,不管是作物的秸秆,还是路边的杂草,都可以用来做覆盖物;任何作物都可以覆盖。最好完整的覆盖,而不用打碎,更不能用机械还田。两种覆盖模式:秸秆和生草,有机结合。

 

改良土壤的其他办法:增施有机肥,菜籽饼、最好是自家生态养殖的农家肥、泥杂肥、堆肥,切忌使用规模养殖场的鸡粪。放养蚯蚓,最好是本地蚯蚓品种。一般情况不用专门去放养,只要保护好土壤,营造良好的生存环境,会自然恢复。培养土著微生物,酵素、生物肥要因地制宜,注意肥源。套种绿肥,最好混播,绿肥、生草间隔。


二、与病虫共舞


重新认识害虫和益虫。鸟和菜青虫的故事:鸟儿是益虫还是害虫?菜青虫呢?昆虫是大自然派来的信使,向人类传递大自然的信息;昆虫和人类一样,是大自然平等的一员。比如预警干旱的蚜虫;疏花疏果的花蕾蛆;帮助修建的金龟子等等。

 

菜青虫和萝卜的故事。菜青虫要吃萝卜叶,萝卜要传宗接代,就需要授粉,那靠谁授粉?萝卜的主要授粉昆虫是蛾,而蛾就是菜青虫成长化蛹后的成虫。所以,不是菜青虫想吃萝卜,而是萝卜为了能生产种子,能传宗接代,故意邀请或喂养菜青虫的。夜间开花、白色或淡色、有气味的植物是专门靠各种蛾类授粉的,如夜来香、月见草、昙花、烟草、丝瓜、桂花、睡莲、玉兰、七里香等等,也即,大部分所谓的“害虫”都是有的植物的授粉专家。

 

神奇的植物防御(免疫)系统:当植物被“害虫”危害时。大自然进化了几十亿年,植物完全没有人和动物的防御措施,面临各种狂风暴雨、高温酷暑、低温雪灾、害虫肆掠、病菌侵染,没有遮风挡雨的地方、不能移动,不能抵抗,试想,如果没有独特的防御办法,不早就灭亡了?上帝为你关上一扇门,一定会给你打开一扇窗。植物被毛虫取食时,会在体内产生有毒酚类和单宁类物质,这些物质能阻碍毛虫的生长,并使味道变差;会释放挥发性物质,警告周边的同类植物。被细菌侵害的叶子会释放水杨酸甲酯(解热镇痛,用于制造杀虫剂和杀菌剂)的气体,被昆虫取食的叶子会释放茉莉酸甲酯(能够激发防御植物基因的表达,诱导植物的化学防御)的气体;收到警告后,植物会启动防御系统,要么杀死细菌,要么阻止细菌扩散。比如有的植物会在感染区域周围构筑一道由死细胞组成的壁垒。其实,在平衡的系统内,当植物受到胁迫时,就马上启动防御系统,使危害控制在一定范围。而当我们一发现有病虫时就人为去保护,可能就让植物形成依赖,或者这些药本身就会减弱其自身的防御功能。

 

天敌的力量:螳螂捕蝉黄雀在后。一只蜘蛛大概一天能消灭害虫20只左右。一只瓢虫平均一天能够吃掉一百多只蚜虫,七星瓢虫近80天的生命期可取食上万头。一只青蛙一天大约能吃70多只害虫,一年下来一只青蛙能吃15000多只害虫。麻雀:每天约15~20只喜鹊:每天约19~38只,燕子:36~46只,山雀:34~56只。


图三、虫害发生的根源与防治的方法的关系


图四、病害发生的根源与防治办法的关系


转换期的应急办法,可以运用沼液综合利用。正常产气2个月以上的沼液,含有各种水解酶、B族维生素、氨基酸、植物激素、抗生素类、氨和铵盐、腐植酸、大量矿质元素和各种微量元素,既是很好的肥料,也能起到很好的防病治虫的作用。

 

使用方法也简单,浸种、浇施、根外追肥结合,每隔15天即可喷施一次,连续喷施2-3次,重点喷施叶背面,因为叶片的气孔,就像人的嘴巴,绝大多数都分布在叶背。注意,在叶片转绿前沼液要稀释50%,叶片成熟后方可用纯沼液。还有,千万不要在高温下使用,以免烧叶。我们现在试过效果最好的方法,劳动力也不会增加。

 

除了以上技术,还可采取制作堆肥、冬闲种植绿肥、施用饼肥等方法改良和培肥土壤,解决土壤养分的问题;可以合理调整播栽时间,适当提早或延后播栽期,避免和大面积重合,可以减轻季节性病虫的发生;品种尽量本地化,避免使用杂交种,可增强作物抗性和适应性,减轻病虫危害。

 

石油农业生产体系病虫害防治的优缺点:来得快,效率高;杀死天敌,破坏平衡;帮助病菌和害虫优生优育和进化;伤害作物,减弱抗性。生态农业的高明之处在于不让作物爆发病虫害,而不是让病虫害爆发后再去研究怎么防治。石油农业只是治标,而生态农业更在于是预防。对待病虫害的错误的态度是,恐惧、对立。正确的做法应该是,所有的病虫害都是人为破坏自然平衡导致的,是大自然给人类的警示,提醒我们该做出改变了,应该感谢大自然的提醒。对待病虫害错误的行动是,急于寻找快速解决的办法:打药,治标不治本,欲速则不达,问题永远存在。正确的是,观察自然,分析问题的根源原因,并做出相应的改变。一劳永逸,轻松安全。


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