土壤的故事

土壤的故事

中国农耕是世界上最优秀的农业

——摘自：《四千年农夫》（中国、朝鲜和日本的永续农业）(美国农业部土壤局局长、威斯康星大学金教授F．H． King)

“中国传统农业长盛不衰的秘密在于中国农民勤劳、智慧、节俭，善于利用时间和空间提高土地利用率，并以人畜粪便和一切废弃物、塘泥等还田培养地力”。

农民“把一切可利用的废物变成肥料返还给土壤，犹如自然生态系统的枯枝落叶归根还给土地变成养分，实现生物质小循环一样，从而能维持地力长久不衰”。

依靠小块土地和少量产品维生，几乎没有一块土地闲置，农民在土地上实行轮作，养活了密集的人口。中国农耕是世界上最优秀的农业，东方农民是勤劳智慧的生物学家。

农耕的首要条件是保持土壤的肥沃

原始农业：放火烧荒，刀耕火种，草木灰作肥，两三年就要觅新地重新砍烧种植。牛耕和铁犁：摆脱了靠自然恢复地力的被动状态

牛与犁组成了农耕历史中最具代表性的画面。铁犁和牛耕表明人们已进入能动的农业生产，摆脱了靠自然恢复地力的被动状态。据《汉书·食货志》记载，采用二牛抬杠的犁耕，每亩增产约25％，史称“用力少而得谷多”。

老子《道德经》“却走马以粪”早期施肥方法（《中国农史》）

将家畜停留在大田中，通过遗撒粪便，而直接给大田施肥。

早在东汉时期，陕北垦牧区已利用牧畜的粪便作为农作物的肥料

新中国的十字积肥法

解放前，大多农民自家粪肥自家用，只有人少地多的农户或用肥较多的菜农，才包倒城镇居民家便桶，义务洗刷，换取粪肥。

解放后，公社社员向生产队投粪、厩肥，均按质论价，每担记给若干工分，待年终分配时计给价款，并实行肥粮挂钩，按投肥数，另加肥料粮，以示鼓励。茶、菜籽饼肥和牛栏肥，为生产队集体所有。也有一些垃圾肥，堆肥，沤肥，墉，河泥，锅烟灰，是合作化时期常用的土杂肥。在北方就有将粪便和泥土搅拌后堆放在地里沤肥的。五十年代末曾推行过熏(土)、烧(火土)、造(土化肥)、堆(肥)、回(田稻草)、沤(肥)、扫(垃圾)、种(绿肥)、采(青草)、挖(塘、河泥)“十字积肥法”，可见当时对农家肥的重视程度。

我们赖以生存的土壤环境怎么了？

中低产田占三分之二，土壤有机质不足1%，土壤酸化、板结严重，重金属污染耕地占20%。

肥料利用率低。2013年10月10日，农业部发布了《中国三大粮食作物肥料利用率研究报告》：水稻、玉米、小麦三大粮食作物平均肥料利用率：氮肥33%、磷肥24%、钾肥42%。土壤氮磷流失量大的症结在于土壤碳元素的缺乏。

中国30年：碳肥投入不足，C 减少50% 、N增加50% , C/N更不平衡，农田N肥流失严重。

土壤缺碳引发的环境问题

由于土壤缺碳、营养失衡引发:

由于缺碳：大气污染水体污染

碳的浪费：废弃物处理成为管理难题

城乡之间碳链的断裂造成恶性循环链，公共财政压力大

浸淫在大气水体土壤污染中，怎么保证食品安全？

基础地力贡献率不断下降

水体富营养化：农业源总氮和总磷的排放贡献值？

水利部：湖泊水质达标率28%。

中国不到世界10%的耕地，耗掉全球化肥总量的1/3。国际公认的化肥施用安全上限是225千克/公顷，但目前我国已达到434.3千克/公顷，是安全上限的1.93倍。同时我国化肥利用率很低，主要粮食作物的氮肥利用率平均为27.5%，

远低于国外40-60%的氮肥利用率。施入土壤中的氮通过淋洗、硝化-反硝化、挥发、以及地表径流等途径损失, 损失的氮占施入土壤氮的33% ~ 74% 。损失的氮素进入地下水和地表水, 造成地下水和地表水中NO3-N、NO2-N和NH4+-N 含量的增加。

全国农业源的农药化肥需氧量排放量占全国排放量的43.7%，农业源中总氮和总磷排放量分别占全国排放总量的57.2%和67.4%。从农业角度来看，营养污染、总磷总氮相对过剩与化肥过量使用、化肥利用率低直接相关，本质上是土壤有机质低、土壤营养失衡造成的。普遍认为土壤碳/氮比小于25 时，由于碳相对不足，表现为氮素矿化，化肥利用率低，使氮肥流失造成水和空气的污染。

雾霾：耕地、绿地的贡献率在哪里？

空气中来自土壤污染源主要两类：土壤释尘和氮氧化物。我国城市土壤释尘占空气总悬浮颗粒物贡献率达27-35%。国外研究，沙尘会导致总悬浮颗粒物浓度上升几十倍，同时也会导致PM2.5浓度明显上升。

随着化学氮肥施用量逐年增加, 氮肥的施用已成为中国农田氮氧化物排放量逐年上升的主要因素。国外专家研究，化学氮肥的施用每年产生氮氧化物约1. 5×106t , 占人类活动向大气输入量的44%。

健康土壤是什么样？

有机质至少在5％以上，疏松，具有保水性、保肥性强，团粒结构好。

微生物含量至少要达到每亩300公斤

矿物质：按容积计，在较理想的土壤中矿物质约占38--45%，孔隙约占50%。按重量计，矿物质占固相部分的90--95%以上

优质土壤的肉眼识别：

蚯蚓：每平方米至少要有10条蚯蚓，地上能见到10块蚯蚓粪。

土壤颜色：由黄色逐渐变成黑色。

土壤疏松：用手可以挖动。

土壤团粒：占土壤总量的20%，浓度为15厘米。

土壤中的昆虫如蜘蛛、蟋蟀、蚂蚁等50余种，土壤中小动物(青蛙、蚚蜴等)增多。

土壤滋生的杂草类：叶阔、肥厚、杆粗、色深，种类增多。

日本十分重视土壤改良和有机质施用，其土壤有机质含量在4％-5％。在美国，土壤中的有机质含量平均为5%。我国土壤中有机质平均含量在1%左右,大部分地区耕地有机质含量在0.5-2.5%之间，属于较低水平，且在持续下降中。

安全、美味来自优质健康土壤

自净化：

土壤中存在大量依靠有机物生存的微生物，具有氧化分解有机物的巨大能力提高土壤有机质不仅增加微生物数量，而且为微生物提供充足的营养和能源含有次生代谢产物和酶，增强抗逆性，降低土传病害发生。

自培肥：

有机质含量为3-5%的土壤中，1亩地有15-20万条蚯蚓，可以提供15-20吨蚯蚓粪，提高土壤肥力5-10倍。土壤越肥沃，肥料吸收率越高，当有机质达4%时，肥料吸收率可达80～90%。

次生代谢：

次生代谢产物中,存在着化感物质与品质物质和风味物质相伴生的现象，含有氨基酸和微量元素如Fe、B、Zn和Mn等，促进次生代谢和芳香物质的产生，增甜增香，口感好，风味浓郁。

提升作物产量：

当土壤有机质含量低于6%时, 土壤有机质含量每增加1 个百分点, 春小麦产量可增加450～600kg/ hm2。