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當(dāng)前我國(guó)農(nóng)作物畝均化肥用量21.9公斤，遠(yuǎn)高于世界平均水平(每畝8公斤)，是美國(guó)的2.6倍，歐盟的2.5倍，化肥過量施用、盲目施用等問題，帶來了成本的增加和環(huán)境的污染。而2012~2014年農(nóng)作物病蟲害防治農(nóng)藥年均使用量31.1萬噸，比2009 ~2011年增長(zhǎng)9.2%。農(nóng)藥的過量使用，不僅造成生產(chǎn)成本增加，也影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和生態(tài)環(huán)境安全。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的惡性循環(huán)
我國(guó)人多地少，因此追求產(chǎn)量從來都是我們農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最高目標(biāo)。自從出現(xiàn)化肥和農(nóng)藥后，這兩樣物質(zhì)對(duì)于農(nóng)田自然不吝嗇，當(dāng)作物長(zhǎng)得不好時(shí)，便向田里加入肥料，且不管是不是施對(duì)了肥;而當(dāng)發(fā)現(xiàn)作物長(zhǎng)蟲時(shí)，便對(duì)植物噴灑農(nóng)藥，且不管是高毒農(nóng)藥還是低毒農(nóng)藥。長(zhǎng)此以往，不管是肥料或者農(nóng)藥便形成了惡性循環(huán)，也就是大量施肥造成了土壤板結(jié)和酸化，土壤因此不健康，土壤不健康導(dǎo)致作物生病，造成植物的不健康，植物的不健康又需要噴施農(nóng)藥;農(nóng)藥降低甚至殺死很多土壤的微生物和細(xì)菌，土壤中很多生物過程減慢或停止，造成土壤的保肥、供肥能力下降，為了提高產(chǎn)量，農(nóng)民又不得不施用更多的肥料，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正陷入這樣一個(gè)惡性循環(huán)中。雖然我國(guó)糧食有著“十一連增”的紀(jì)錄，但肥料和農(nóng)藥的施用同步增長(zhǎng)，“十一連增”的背后是肥料和農(nóng)藥的力量。土壤，曾經(jīng)是一個(gè)富有活力的生態(tài)系統(tǒng)，已經(jīng)降低甚至失去了其應(yīng)有的保肥、保水的功能，變成單純植物生長(zhǎng)的支撐物質(zhì)。
土壤健康是跳出惡性循環(huán)的關(guān)鍵
土壤是上述的惡性循環(huán)的直接受害者，高量超量化肥帶來了土壤內(nèi)部的酸化和板結(jié)、大量農(nóng)藥傷害了土壤中固有的龐大的食物網(wǎng)，導(dǎo)致土壤生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)流、能量流和信息流的不暢或者斷裂，直接表現(xiàn)在養(yǎng)分循環(huán)和供給能力的降低，也破壞了有益生物和有害生物相互間的相生相克能力。
在人口不斷增長(zhǎng)、耕地不斷減少、資源日漸短缺、環(huán)境惡化日益凸顯的現(xiàn)狀下，糧食問題也同步嚴(yán)峻。要跳出這樣一個(gè)惡性循環(huán)，唯一的可能是構(gòu)建土壤健康。
土壤健康能為化肥零增長(zhǎng)和農(nóng)藥零增長(zhǎng)助力
一個(gè)健康的土壤具有豐富的有機(jī)質(zhì)，理想的土壤中有機(jī)質(zhì)要達(dá)到5%。在一平方米的土壤面積中，不僅應(yīng)該有從細(xì)菌到脊椎動(dòng)物所有的生物，而且數(shù)量也很龐大，如細(xì)菌應(yīng)有10萬億個(gè)，而肉眼可見的蚯蚓等也能有數(shù)百條到上千條。這些活的生物年生物量需要高達(dá)400~470公斤/畝，這樣的土壤具有很強(qiáng)的養(yǎng)分儲(chǔ)蓄能力和轉(zhuǎn)化能力，也是使各種病菌片面增多的基礎(chǔ)。
土壤有機(jī)質(zhì)本身就是一個(gè)養(yǎng)分庫(kù)，1%的有機(jī)質(zhì)含各種養(yǎng)分18公斤左右，同時(shí)有機(jī)質(zhì)表面的各種負(fù)電荷基團(tuán)是土壤保肥能力的基礎(chǔ)。有機(jī)質(zhì)從2%降低到1.5%，土壤的保肥能力將下降14%。土壤有機(jī)質(zhì)是作物生長(zhǎng)所需要的良好土壤結(jié)構(gòu)形成的重要膠結(jié)物質(zhì)，并因此大大增強(qiáng)土壤的保水能力。有數(shù)據(jù)表明，當(dāng)土壤有機(jī)質(zhì)從1%增加到3%，土壤的保水能力將增加6倍。
足夠的土壤養(yǎng)分是植物健壯的基礎(chǔ)，有助于植物構(gòu)建強(qiáng)有力的病蟲害防疫體系。當(dāng)一些養(yǎng)分低于某一水平時(shí)，植物散發(fā)出多種化合物，其中含的糖和氨基酸含量高，真菌、病菌等等就被吸引、引起病害。作為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，土壤直接影響著糧食生產(chǎn)和安全，而均衡足量的養(yǎng)分有助于植物構(gòu)建良好的機(jī)械障礙 (例如細(xì)胞壁厚度)和合成天然防御化合物 (如抗氧化劑、抗毒素和類黃酮物質(zhì))。礦物質(zhì)影響著這些污染的合成能力和合成數(shù)量。
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