那么,土壤微生物究竟是什么?它跟土壤的健康有怎样的关系?它又和农业生产和发展有着怎样的联系?
“土壤是有生命的,是活的。它跟人类一样,也会生病和衰亡。而微生物正是土壤生命的体现者。”长期从事微生物研究的农业部微生物产品质量安全风险评估室主任、中国农业科学院资源与农业区划研究所研究员李俊告诉记者,所谓土壤微生物,主要指的是生活在土壤中的细菌、真菌、放线菌、藻类的总称,它们是土壤不可或缺的重要组成部分。
这些细小到肉眼看不到的微生物,是土壤生物肥力的核心,也是土壤生命的重要“调控者”。“它们发挥着两个主要的作用。一方面,它们是土壤的‘厨师’,它们的生命活动可增加土壤中氮磷钾等营养元素的供应,帮助农作物顺利地吸收这些营养元素,并将土壤中一些不能被作物直接利用的物质转换成可利用的状态;另一方面,它们又是土壤的‘医生’,对土壤进行‘解毒’和‘保健’,调控和维护土壤的健康质量,最终实现土壤的可持续生产力的提升。”李俊说,“正是因为它们的存在,土壤才有了灵魂。”
耕地质量下降,与有益微生物的减少密切相关
过去的30年,我国利用占世界9%的耕地,成功解决了占世界总人口20%的13亿国人的吃饭问题,中国人的饭碗牢牢地端在了自己手里。然而,近年来土壤肥力下降的问题也开始日益显现。
“土壤肥力下降,主要有三个方面的原因。”采访中,李俊做出具体分析:一是我国现有的耕地数量少,土地复种指数高,土壤的高强度使用使之得不到休养。二是长期以来,我国实行作物重茬,这种耕作方式容易滋生病虫害,使得土壤土传病害日益蔓延和加重。三是长期不科学地施用化肥和农药,导致土壤中的各种有毒有害物质累积得越来越多,一些农药残留甚至进入了水体和食物链,并造成食品的安全隐患。
“耕地跟人一样,也是需要休息的。光种地不养地,土地自然会生病。而近年来,不合理的化肥和农药的施用,更是让我们现在的土壤越种越瘦,失去了耕地应有的‘肥、活、健”,也给生态环境和农产品质量安全带来了挑战。”南京农业大学副校长沈其荣不无担忧地说。
耕地质量下降,跟其中有用的土壤微生物菌落的减少不无关系。陈文新告诉记者,一个高肥力的土壤必须具有良好的团粒结构,为作物调控适宜的水、肥、气、热,为作物转化、保存并持续提供所需营养元素,其中发挥作用的就是土壤中生活的、每克土以亿计的微生物的作用。林先贵进一步解释:“现在,我们种地多施用的是化肥,有机肥用的少,有机肥实际上是土壤中微生物的养料,有机肥少了,土壤中的有机物流失了,微生物也就少了,而对于化学物质要求多的微生物则变多了,由此形成恶性循环,土壤肥力也就越来越差。如果不加改善的话,情况会越来越严重。”
发挥微生物作用,倡导科学的种植和施肥方式
只有健康的土壤,才会有健康的农作物,也才会有健康的食品。可以说,土壤的安全健康是食品安全的源头保证。而作为土壤调控者的微生物的作用自然不容小觑。“未来农业发展,我们必须要让土壤微生物在农业生产中发挥出大作用。”李俊呼吁道。
如何让微生物发挥作用?陈文新提出“尽可能地将动植物废弃物通过腐熟等技术处理后返回到土壤,促进土壤中的有益微生物大量繁殖”。她说,微生物将有机质分解,释放出营养元素,一面供植物利用,一面又合成自身细胞,保存营养元素不流失;微生物死亡后,营养元素又可被矿物化让植物利用,微生物不断循环过程,活化土壤。而让微生物繁殖的重要条件,就是要多施用有机肥,有机肥中的有机质有利于微生物的生长,它是微生物的养料。“有机肥的使用,是减少化肥依赖、培肥土壤的一条有效途径。”陈文新说,“多施用有机肥,实行秸秆还田,这也是我们农民几千年实践积累的经验。”
而要让微生物充分发挥作用,从根本上解决土壤的质量问题,还要求农民必须在耕作制度和科学种植理念上做出改变。“比如,未来发展,我们可以实行种地与养地相结合、豆科作物与其他作物间套轮作、豆科和禾科作物间作混播的科学合理的耕种方式,让土地尽可能地得到休养生息。”李俊强调说。
此外,专家呼吁要倡导科学施肥。“化肥对粮食增产的贡献非常大,科学施肥不是说不让施化肥,而是主张化肥和有机肥一起施。按照标准科学配比,达到增产增收又不污染环境的目的。”林先贵说,事实上,如果合理地使用化肥,地力并不会被伤害,眼下出现的问题,症结就在于施用过量。而从改善土壤肥力和农业可持续发展的角度来看,最好则是生物肥、有机肥和无机肥相结合。“未来农业,如果能从根本上改变农民的种植模式,改变施肥理念,大力发展微生物有机肥料的话,我国动植物的废弃物也都将有地方可去,都可以用作有机肥原料,这样,也就能真正发展起新型的无废弃物农业。”林先贵表达自己的希冀。