張立功

(陜西西果聯(lián)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司西安710065)

有機(jī)水果生產(chǎn)一個(gè)最為關(guān)鍵的條件就是土壤，也就是果樹(shù)的立地條件，根本問(wèn)題。從對(duì)土壤的形成和認(rèn)識(shí)開(kāi)始，我們需要一個(gè)高度的、系統(tǒng)的土壤生態(tài)學(xué)管理理念，只有用這樣的管理理念選地建園和管理，才有利于生產(chǎn)真正的有機(jī)水果。

1 重新認(rèn)識(shí)土壤

地球表面的大地是由巖石構(gòu)成的。在太陽(yáng)能的不斷作用下，并在獲得空氣和水等的力量的同時(shí)反復(fù)地進(jìn)行著物理的、化學(xué)的風(fēng)化作用，形成了極為細(xì)小的顆粒，大地歷經(jīng)8億多年形成了土。土再經(jīng)過(guò)幾千萬(wàn)年乃至幾億年的時(shí)間，微生物菌群（主要是好氧腐生菌）有氧分解動(dòng)植物殘?bào)w制造的有機(jī)肥，在土壤中被微生物分解后的產(chǎn)物（灰分、木質(zhì)素等）和由微生物生成的土壤蛋白相結(jié)合而產(chǎn)生的物質(zhì)，才是真正的土壤腐殖質(zhì)。土壤微生物賦予土壤消化功能和孕育萬(wàn)物生命的功能，研究資料表明，形成1厘米厚的黑土層需要100萬(wàn)～200萬(wàn)年的時(shí)間，形成1厘米厚的耕層土壤需要300萬(wàn)～400萬(wàn)年的時(shí)間（圖1）。

圖1 重新認(rèn)識(shí)我們腳下的土壤

在地球形成之前，形成我們今日所見(jiàn)土壤的原材料——太空巖石正飄蕩在宇宙空間的一片黑暗之中。這種太空巖石誕生于太陽(yáng)系誕生初期，富含大量黏土類(lèi)物質(zhì)，是它們構(gòu)成了地球上最早的土壤。

大約46億年前，地球逐漸形成，頻繁發(fā)生且規(guī)模巨大的隕星撞擊將會(huì)徹底摧毀這個(gè)星球剛剛出現(xiàn)的原始土壤層。此時(shí)這些黏土類(lèi)物質(zhì)構(gòu)成的原始土壤便開(kāi)始在地球的表面逐漸積累。在大約38億年前，此前將地球變?yōu)闊挭z的頻繁隕星撞擊開(kāi)始逐漸消退，于是液態(tài)水體開(kāi)始有機(jī)會(huì)在地球表面形成并累積，湖泊和海洋開(kāi)始出現(xiàn)。液態(tài)水造成的風(fēng)化作用會(huì)沖刷并侵蝕地球表面的巖石，產(chǎn)生礦物質(zhì)并形成更多永久性的土壤。

大約在35億年前，地球上最早的生命出現(xiàn)，開(kāi)始對(duì)土壤產(chǎn)生影響，并同時(shí)被土壤所影響。那些最早的生物結(jié)構(gòu)是由能夠進(jìn)行光合作用的有機(jī)體產(chǎn)生的，它們能夠利用太陽(yáng)的能量制造出大量的有機(jī)質(zhì)。這些有機(jī)質(zhì)在海灘上不斷積累并混入由被侵蝕的巖石產(chǎn)生的礦物質(zhì)成分，最終逐漸形成了最早的真正的土壤。

然而這些仍然不是我們今天所看到的這種土壤。這些最早的土壤貯存水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的性能很差，而后者都是維持生命的關(guān)鍵物質(zhì)。土壤的這種貯存能力很大程度上與其內(nèi)部顆粒間的孔隙度有關(guān)系，而早期土壤簡(jiǎn)單的內(nèi)部結(jié)構(gòu)意味著水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能夠很快流失殆盡。沒(méi)有任何生命能夠產(chǎn)生足夠的適應(yīng)力，從而可以離開(kāi)海岸向陸地推進(jìn)，占據(jù)那片荒蕪的土地。

大約7億～5.5億年前地衣開(kāi)始出現(xiàn)。地衣是由藻類(lèi)和真菌共同構(gòu)成的穩(wěn)定而又互利的共生聯(lián)合體，有時(shí)候還有細(xì)菌的參與—它們?nèi)吖餐砹松娜齻€(gè)“界”。而正是受益于這種緊密的互利合作關(guān)系，地衣?lián)碛辛藰O強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性。藻類(lèi)可以進(jìn)行光合作用，從而為地衣提供能量，而真菌可以收集水分，防止地衣脫水。真菌擁有長(zhǎng)長(zhǎng)的細(xì)絲，非常適合從周?chē)h(huán)境中收集水分。地衣中還含有一種能夠進(jìn)行光合作用的細(xì)菌，名為藍(lán)藻，這種藻類(lèi)能夠從環(huán)境中汲取氮?dú)獬煞?，而?dāng)它們死亡時(shí)，這些氮元素便被融入了土壤之中，逐漸提升了土壤中養(yǎng)分的蓄積量。通過(guò)緊密的有機(jī)協(xié)作，這些不同的細(xì)小生命將它們各自的技能結(jié)合起來(lái)，逐漸適應(yīng)了這片5億年前荒蕪的大陸。地衣能夠分泌酸性物質(zhì)，從而加速巖石的風(fēng)化過(guò)程。地衣不僅占據(jù)了地球早期的土壤，而且正在逐漸改造地球早期土壤。通過(guò)加速巖石風(fēng)化過(guò)程，地衣更進(jìn)一步增加了土壤中營(yíng)養(yǎng)成分的積累，從而使土壤變得更加肥沃。這就為其他形式的生命向陸地進(jìn)發(fā)鋪平了道路。

大約4.4億年前，早期植物開(kāi)始大舉向陸地蔓延，并在顯著地改變土壤的性質(zhì)。植物除了促成土壤結(jié)構(gòu)，還將大量的磷和鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)帶入了土壤。這種增加土壤肥力的特性背后，一大關(guān)鍵便在于其根部的真菌：菌根。菌根產(chǎn)生大量長(zhǎng)長(zhǎng)的菌絲，增加了植物獲取營(yíng)養(yǎng)水分的范圍并使其更牢固地扎根于土壤中，并能夠從土壤中吸收氮和其他植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。菌根的菌絲可以加速巖石分解，從而釋放出更多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，包括磷、鈣和鐵等等，這些生理活動(dòng)進(jìn)一步增加土壤肥力。這種互利共生的關(guān)系對(duì)于陸地植物的演化過(guò)程是至關(guān)重要的，它幫助植物征服了早期的陸地，甚至是在它們發(fā)展出根系之前，而當(dāng)時(shí)的陸地上甚至根本沒(méi)有我們今天所言的土壤。隨著時(shí)間推移，植物在結(jié)構(gòu)上演化越來(lái)越復(fù)雜，發(fā)展出復(fù)雜的維管結(jié)構(gòu)、葉片和根系。這一過(guò)程會(huì)將更多有機(jī)物帶入了土壤，并幫助穩(wěn)定土壤，使之免于被侵蝕殆盡。超過(guò)80%的現(xiàn)代植物與真菌菌根之間構(gòu)建起了某種共生關(guān)系，并且這一機(jī)制對(duì)于增加土壤中的氮含量具有重要意義。

隨著植物開(kāi)始逐漸向陸地蔓延并將大量有機(jī)物質(zhì)融入土壤之中，土壤的持水性能增強(qiáng)了。大約在4.9億～4.3億年前，動(dòng)物開(kāi)始從海洋登上陸地并逐漸擴(kuò)大自己的生存空間。到了大約4.2億年前，陸生無(wú)脊椎動(dòng)物已經(jīng)高度繁盛，同樣的，它們也會(huì)對(duì)土壤的演化產(chǎn)生影響。這些早期的陸生動(dòng)物都是食草的，以先期占據(jù)陸地的藻類(lèi)生物和地衣類(lèi)為食并將產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)混入土壤。這些動(dòng)物繁衍生息，開(kāi)始在土壤中鉆洞并占據(jù)了土壤內(nèi)部，吞食死亡的有機(jī)體并將排泄的有機(jī)物與黏土類(lèi)物質(zhì)和其他來(lái)自巖石風(fēng)化產(chǎn)生的礦物質(zhì)成分相混合。動(dòng)物們產(chǎn)生的影響造就了土壤獨(dú)特的結(jié)構(gòu)并幫助植物繼續(xù)演化，在遠(yuǎn)離水體的地方發(fā)展繁盛。生活在土壤中生物的多樣性迅速增強(qiáng)。新的無(wú)脊椎動(dòng)物物種不斷出現(xiàn)，包括千足蟲(chóng)、跳蟲(chóng)、螨等的早期祖先。到了大約3.6億年前，土壤已經(jīng)發(fā)展到與今天的現(xiàn)代土壤相當(dāng)近的地步，其生物多樣性甚至已經(jīng)與今天我們腳下的土壤相接近（圖2）。

圖2 土壤組成成分

2 土壤的特性

2.1 我們需要認(rèn)識(shí)土壤

那什么是土壤呢？大部分農(nóng)戶知道土壤里面有養(yǎng)分、有昆蟲(chóng)、有水分、有機(jī)質(zhì)。植物生長(zhǎng)發(fā)育需要的養(yǎng)分是來(lái)自土壤，所有的作物必須依靠土壤，土壤的好壞會(huì)影響作物的好壞。土壤里面有數(shù)量驚人的微生物，因?yàn)槲⑸锾?，肉眼無(wú)法看見(jiàn)。土壤是一個(gè)有生命的生態(tài)系統(tǒng)，不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的泥巴。1克肥土中大約有5億個(gè)微生物，25億個(gè)細(xì)菌，40萬(wàn)個(gè)真菌，70萬(wàn)個(gè)放線菌，5萬(wàn)個(gè)藻類(lèi)、3萬(wàn)個(gè)原生動(dòng)物（數(shù)據(jù)來(lái)源：《環(huán)境土壤學(xué)》第二版，2016年化學(xué)工業(yè)出版社）。

2.2 土壤微生物的作用

土壤微生物中有細(xì)菌、真菌、放線菌和土壤藻類(lèi)。

（1）土壤中的細(xì)菌，它們個(gè)體小，數(shù)量龐大，占土壤微生物總數(shù)的70%～90%，變異性與適應(yīng)性強(qiáng)。它能對(duì)土壤中污染物的轉(zhuǎn)化起重要作用，分解有機(jī)物和纖維素，固氮、氨化、硝化和反硝化等，即細(xì)菌對(duì)土壤元素的循環(huán)起主要作用。如果土壤里面沒(méi)有這些微生物，作物就很難吸收營(yíng)養(yǎng)。有的農(nóng)戶長(zhǎng)期偏施化肥，導(dǎo)致土壤里面的酸堿值失衡，殺死了土壤里面的細(xì)菌，從而導(dǎo)致作物很難吸收肥料。

（2）土壤中的真菌數(shù)量少，但個(gè)體龐大，1公頃表土中真菌菌體質(zhì)量可達(dá)500～5 000千克，它適宜酸性的環(huán)境，好氧，在土壤的表層多，下層少，以氧化含碳有機(jī)物質(zhì)來(lái)獲取能量。它的作用是分解含碳有機(jī)質(zhì)，是土壤中糖類(lèi)、纖維素、果膠和木質(zhì)素等含碳物質(zhì)分解的積極參與者。土壤中的有益真菌，有些具有養(yǎng)分分解、提高肥料利用率的作用，有些菌根菌和根系共生，刺激根系生長(zhǎng)，有些則具有抑制根部病害等功能。

（3）土壤中的放線菌數(shù)量較大，土壤中的生物量與細(xì)菌相當(dāng)，放線菌數(shù)量是細(xì)菌的1%～10%。放線菌的作用：參與有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化；促進(jìn)作物生長(zhǎng)。在分解有機(jī)物質(zhì)的過(guò)程中，產(chǎn)生生長(zhǎng)刺激物質(zhì)，維生素等；抑制病原菌的繁殖，減輕土傳病原菌對(duì)作物的危害。產(chǎn)生抗菌素及揮發(fā)性物質(zhì)。土壤的放線菌可以減輕病害的危害，增強(qiáng)作物的抗病性。

（4）土壤藻類(lèi)個(gè)體微小，大多數(shù)為無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型，可自身進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物質(zhì)，分布在表層。也有少數(shù)分布在較深的土層，通常為有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型，以土壤中的有機(jī)物質(zhì)為生。作用：其一，加速土壤形成。能和真菌結(jié)合成共生體，在風(fēng)化的母巖或瘠薄的土壤上生長(zhǎng)，積累有機(jī)質(zhì)，活化土壤；其二，分解、增加土壤礦質(zhì)元素。有些藻類(lèi)可以直接溶解巖石，如硅藻可以分解正長(zhǎng)石、高嶺石，補(bǔ)充土壤鉀素；其三，改良土壤結(jié)構(gòu)。許多藻類(lèi)在代謝過(guò)程中，要分泌出大量黏液，從而改良土壤結(jié)構(gòu)，變成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)；其四，改善土壤的通氣狀況。藻類(lèi)進(jìn)行光合作用時(shí)，吸收水中的二氧化碳，放出氧氣，促進(jìn)氣體循環(huán)，從而改善通透性。

土壤具備疏松、造肥、解毒、抗病、保水、促進(jìn)生物生長(zhǎng)等功能，保護(hù)好土壤微生物是土壤管理的重要目標(biāo)。土壤的功能是有限度的，地球是滿足人類(lèi)的生存，滿足不了人們的欲望和貪欲，（如以我們的標(biāo)準(zhǔn)判定食物的好處，如反季節(jié)等等）。只要人們遵循自然規(guī)律，土壤是能夠滿足我們需要的。土壤管理的核心目標(biāo)是保護(hù)好土壤微生物。

2.3 土壤動(dòng)物的作用

土壤動(dòng)物是土壤中和落葉下生存著的各種動(dòng)物的總稱(chēng)，土壤動(dòng)物作為生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)中的重要消費(fèi)者，在生態(tài)系統(tǒng)中起著重要的作用，一方面積極同化各種有用物質(zhì)以建造其自身，另一方面又將其排泄產(chǎn)物歸還到環(huán)境中不斷改造環(huán)境。研究資料表明，土壤中的原生動(dòng)物、線蟲(chóng)、螨類(lèi)、跳蟲(chóng)、蚯蚓和一些大型節(jié)肢動(dòng)物直接參與氮的循環(huán)。它們與共生的菌類(lèi)和原生動(dòng)物一起能夠分解纖維素和木質(zhì)素，參與碳的循環(huán)。而且以傳播接種微生物等方式來(lái)加速營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解和還原，不但促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，也加速土壤的發(fā)育，以及增進(jìn)土壤團(tuán)粒的形成，增強(qiáng)土壤的通氣、持水、保肥和抗侵蝕的能力（圖3）。

圖3 蚯蚓糞

以我們談過(guò)的蚯蚓為例，肥沃土壤中平均每平方米蚯蚓最高可達(dá)170多條，一畝土壤有14萬(wàn)條。10年時(shí)間，蚯蚓可以增加腐殖土的厚度在0.83英寸～2.2英寸（2.1厘米～5.6厘米），腐殖土這么多，就相當(dāng)于給土地每年施3 000千克上好的有機(jī)肥。一條蚯蚓可深入地下2.4米，壽命6年，一年遷徙幾千米，幫你疏松土壤。一條健康的蚯蚓一生所搬運(yùn)的土壤總量將超過(guò)3 500千克。蚯蚓糞中鈣含量高，能避免很多植物因缺鈣引起的各類(lèi)病害。蚯蚓以有機(jī)質(zhì)、微生物、礦物質(zhì)、脂肪、肉類(lèi)為食，并且使微生物（真菌、細(xì)菌等）數(shù)量發(fā)生數(shù)量級(jí)的變化。在土壤中加入一些蚯蚓糞可有效地預(yù)防病蟲(chóng)害，減少植物的發(fā)病率。例如一種寄生于地老虎的線蟲(chóng)常以蚯蚓腹中的微生物為食并在蚯蚓體內(nèi)大量繁殖，蚯蚓與地老虎是在一個(gè)體系里面。試驗(yàn)證明，土壤里面加入蚯蚓糞會(huì)減少作物的病害的發(fā)生。

3 科學(xué)的土壤管理

土壤具有化學(xué)性、物理性、生物性（圖4），三者同等重要，缺一不可。化學(xué)性是指與pH、電導(dǎo)率、土壤鹽度等有關(guān)的化學(xué)性質(zhì)的因素。其對(duì)應(yīng)土壤的化學(xué)肥力，例如土壤中所含有植物能吸收利用的營(yíng)養(yǎng)元素氮、磷、鉀大量元素和硫、鈣、鎂中量元素，以及銅、錳、鋅、鐵、鉬、氯等微量元素。當(dāng)然，我們也要千方百計(jì)預(yù)防和減輕某些有害化學(xué)元素鉛、砷、汞等重金屬的污染，保證有機(jī)生產(chǎn)。物理性是指表現(xiàn)在力學(xué)、結(jié)構(gòu)等方面的因素，亦稱(chēng)物理化學(xué)性。其對(duì)應(yīng)的就是土壤的物理肥力，一般指的是土壤的物理性狀，如團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、通氣性、溫度和水分等。生物性是指土壤微生物的生態(tài)系統(tǒng)，要保持好氣性的有益狀態(tài)。其對(duì)應(yīng)的就是土壤的生物肥力，主要就是土壤中有利于改善土壤化學(xué)肥力和物理肥力、有益于作物生長(zhǎng)發(fā)育的有益微生物菌群的活性、多少及生存和繁殖能力。這三個(gè)條件在長(zhǎng)期連續(xù)地互相保持均衡的狀態(tài)時(shí)，才能成為培育健康作物的土壤。

圖4 土壤具有化學(xué)性、物理性、生物性

3.1 土壤管理的核心目標(biāo)是保護(hù)土壤的微生物生態(tài)

要促進(jìn)陸地和土壤生物多樣性的繁榮，主要是保護(hù)好土壤微生物和土壤昆蟲(chóng)。充分利用自然的力量，通過(guò)免耕、適當(dāng)休耕、輪作、間作、套種綠肥和生草、落葉歸根、重視有機(jī)肥和有益微生物等措施，讓土壤休養(yǎng)生息，自行改良，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，保持生物的多樣性，土壤才會(huì)更有活力。如果看到土壤里有大量的土壤微生物和各種各樣的蟲(chóng)子，特別是蚯蚓生長(zhǎng)發(fā)育得好，土壤自然好了。

保護(hù)土壤微生物。我們要了解土壤微生物的特點(diǎn)和生活習(xí)性：有生命、好氧、厭氧、pH值、光照、溫度水分等等，我們不一定全部研究，土壤會(huì)根據(jù)自己的習(xí)性選擇合適的土壤微生物。那么，破壞微生物的生產(chǎn)方式有：有毒的投入品：如農(nóng)藥、除草劑可以直接殺死土壤微生物；影響pH值的投入品：如化肥、農(nóng)藥（酸性）；改變土壤空氣和光照的耕作方式：覆蓋農(nóng)膜（溫度、濕度、空氣）、大水漫灌、耕地等，耕地會(huì)導(dǎo)致微生物遭遇到地震一樣，給微生物帶來(lái)危害，好心做了壞事。破壞超過(guò)土壤的恢復(fù)程度，會(huì)導(dǎo)致土壤的沙化。例如秸稈焚燒（燒死微生物）、土壤裸露（曬死、餓死、淋死、冷死、熱死微生物），所以土壤需要覆蓋些東西。

其次是謹(jǐn)慎使用農(nóng)藥和化肥，減少農(nóng)藥、化肥、除草劑、蓋膜、秸稈焚燒、反復(fù)深耕等不良的管理的行為。因?yàn)榛蕰?huì)改變土壤pH值，水溶性肥料導(dǎo)致作物無(wú)選擇的吸收，作物驟飽驟餓；用化肥相當(dāng)于輸液而不是吃飯，導(dǎo)致作物自身的功能減弱。實(shí)行少(免)耕法，可以減少二氧化碳排放，保留作物殘留物可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。研究顯示，免耕地的速效磷比翻耕地高出1.1倍，速效鉀比翻耕地高出34.3%。因?yàn)槊飧氐奈⑸锉确氐亩?00倍，（《自然農(nóng)法》，顧克禮著）。免耕需要注意的是排水通暢，在平地和低洼地，一定要開(kāi)溝排水，壟作。

3.2 土壤覆蓋

為什么要覆蓋土壤呢？土壤是地球的皮膚，大自然里，凡是有土壤的地方，都有植物覆蓋，植物和土壤是共生、依存關(guān)系。覆蓋有什么好處呢？通過(guò)增加地被植物、植被、覆蓋物和堆肥不但可以提升土壤中的有機(jī)質(zhì)，而且保護(hù)了土壤微生物和昆蟲(chóng)，腐爛的秸稈是微生物和有些昆蟲(chóng)的食物。覆蓋可抑制雜草，雜草無(wú)法見(jiàn)光，在一定程度能控制雜草長(zhǎng)勢(shì)。覆蓋可使土壤保濕，抑制土壤水分蒸發(fā)，保持土壤濕度。調(diào)節(jié)土溫，使土壤冬暖夏涼，相當(dāng)于自然空調(diào)。增加養(yǎng)分，秸稈腐爛后，是非常好的有機(jī)肥。改良土壤，通過(guò)微生物和昆蟲(chóng)的作用，改良了土壤結(jié)構(gòu)。保持水土，避免土壤被陽(yáng)光暴曬、被暴雨沖刷，避免水土流失。此外，通過(guò)種植植被和覆蓋土壤還可以保護(hù)土壤免受風(fēng)化和鹽化的影響。

覆蓋的方法和原則：土壤不能裸露，所有綠色植物，不管是作物的秸稈，還是路邊的雜草，都可以用來(lái)做覆蓋物；任何作物都可以覆蓋。最好是完整的覆蓋，而不用打碎，更不能用機(jī)械粉碎還田。兩種覆蓋模式：秸稈和生草，有機(jī)結(jié)合。

3.3 改良土壤的其他辦法。

（1）有機(jī)果園一定要增施有機(jī)肥，最好是生態(tài)養(yǎng)殖的農(nóng)家肥、泥雜肥、堆肥，切忌使用規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)的雞糞豬糞等（預(yù)防抗生素污染問(wèn)題）。

（2）放養(yǎng)蚯蚓，最好是本地蚯蚓品種。一般情況不用專(zhuān)門(mén)去放養(yǎng)，只要保護(hù)好土壤，營(yíng)造良好的生存環(huán)境，會(huì)自然恢復(fù)。

（3）培養(yǎng)土著微生物，實(shí)施有機(jī)栽培，一個(gè)重要的措施就是利用當(dāng)?shù)赝寥赖挠幸嫖⑸?。常?jiàn)的益恩木等生物肥要因地制宜，科學(xué)使用，同時(shí)要注意肥源，保證有益微生物的活力。

（4）利用農(nóng)閑及時(shí)套種綠肥，最好幾種綠肥混播，提高果園生物的多樣性，維持一個(gè)良好的生態(tài)系統(tǒng)，保證有機(jī)水果的生產(chǎn)。