首页 > 有机园艺 > 从「有机栽培」到「自然栽培」

从「有机栽培」到「自然栽培」

作者:池田秀夫     沃土可持续农业发展中心技术顾问

翻译:姚晓燕    山东大学

引文

2019年3月2日,深圳市泰华梧桐岛举办了日本苹果种植专家木村秋则氏的演讲会。

木村氏在世界上首次成功地实现了苹果的无农药无肥料「自然栽培」,他谈到的自然栽培与健康食品的话题,给众多与会者带来了深深的感悟。

者也有幸到现场参加了这次活动,事后也有和木村先生当面交流。

编者注:池田先生(左)与木村先生握手

编者注:池田先生(左)与木村先生握手

演讲中,木村氏介绍说一般的农作物通过进行「自然栽培」,也能培育出健康食品,并展示了自己进行的实验的照片。

该实验将分别使用了「自然栽培」、「有机栽培」与「惯行栽培」的作物浸泡在水中来观察比较其腐败程度,不同栽培方法之间的差距可以说是一目了然。

但是,演讲结束后,许多与会者对木村氏提到的“「有机栽培」的作物与「惯行栽培」的作物一样,跟「自然栽培」的作物相比品质要差”这一点,发出了困惑的声音。

考虑到农业的现状,这一困惑的出现可以说是理所当然的,这个问题还关系到农业的未来。

众所周知,现代农业正处在由以化肥和农药为主体的惯行农业向着有机(生态)农业发展的转型期。

因此,无论是生产者还是消费者都对有机栽培法培育出的健康食品的期望值很高。

而自然栽培,不仅在中国,在世界范围内可以说也是绝无仅有,其概念还未一般化。

在这样的状况下,我们当然不可能切实地感受到「有机栽培」的作物不如「自然栽培」的作物品质优良。

现代社会中,「有机栽培」的作物是一种比「惯行栽培」更加优良的健康食品这一概念已经深入人心。

而另一方面,木村氏介绍的「自然栽培」的作物是一种安全性很高的健康食品,比有机栽培还要优良,这也是不争的事实。
因此,为了明确二者在品质上的差异,本文将结合作为作物栽培基础的土壤环境的差异来进行探讨,希望能有助于解决上述问题。

「自然栽培」的原点为“自然林的腐殖土”

苹果不使用农药便无法栽培,是当时全世界的共识。

而木村氏当初之所以致力于无农药栽培,是因为他不忍看到夫人因为农药过敏严重而备受折磨,想着要解决这个问题。

然而,这段路却充满艰辛,呕心沥血做的实验全部失败了,病菌和虫害不断蔓延,而苹果却始终颗粒无收。

收入方面断了来源,生活也陷入了极其困难的境地。尽管如此,他还是一门心思地坚持进行无农药栽培。

终于,在无穷无尽的失败打击下,无计可施的木村氏陷入了绝望。

他来到山上,准备在自然林里找个地方寻死。

就在这时他偶然注意到了一棵高大的树下的腐殖土。

这便是木村氏自然栽培法的开眼瞬间。

那之后,木村氏改变了以往针对病菌害虫进行的对症疗法,转而致力于苹果园的土壤改良,即努力让自然林腐殖土在自己的果园再现。

他的努力获得了回报,终于在世界上首次成功地栽培出了无农药无肥料的苹果。它们被称作“奇迹的苹果”而备受瞩目。

木村氏的“无农药无肥料”的「自然栽培」的原点是自然林的腐殖土。

他从这段经历中明白了健康的作物就要生长在自然林腐殖土那样的健康土壤中。

目前木村氏正在各地尽力推广土壤改良及自然栽培的方法。

土壤基础

1、单粒状与团粒状

土壤的状态分为「单粒状」与「团粒状」。

「单粒状」的土壤由于所含的腐殖质少,因而致密坚硬,排水性、通气性、保水性和保肥性都差,是一种不健康的土壤。这样的土壤多见于「惯行栽培」,它无法培育出健康的作物。

图1 单粒状和团粒状的土壤

图1 单粒状和团粒状的土壤

 图2 根的生长与土壤空隙

图2 根的生长与土壤空隙

而另一方面,「团粒状」的土壤是在有机物(腐殖质)与微生物的作用下形成的,排水性、通气性和保水性俱佳,作物的根系非常发达。

根系如果能够健康生长,培育出来的作物也就健康。

2、腐殖质的种类与功效

有机物的分解产生出来的腐殖质,其品质因有机物的种类而迥异。如下所示,腐殖质分为营养腐殖质与耐久腐殖质这两种。其概要见下文。

(1)营养腐殖质

家畜粪等「低碳氮比」的易分解性有机物分解后可以获得。

特点是养分含量多但效果持续时间短,土壤改良效果也小。

(2)耐久腐殖质

树皮、木屑等「高碳氮比」的难分解性有机物分解后可以获得。

特点是养分少但效果持续时间长,土壤团粒化带来的土壤改良效果*大。

编者注:*“土壤改良效果”,这里指的是腐殖质和微生物促进土壤形成团粒化结构的效果,「耐久腐殖质」形成的土壤团粒化结构较稳定,「营养腐殖质」形成的团粒化结构不稳定,容易分解。

3、腐殖质与微生物相

有机物在微生物的作用下腐殖质化的过程与有机物的堆肥化过程类似。

堆肥化过程是从易分解性的糖和蛋白质等开始,然后逐渐向难分解性的纤维质以及木质进行。

有机物与分解它的微生物之间有特定的对应关系,有机物变化了微生物相也会随之发生变化。(参照图3“堆肥化与微生物相的变迁”)

如上所述,有机物通过分解形成腐殖质时,易分解性有机物形成「营养腐殖质」,而难分解性有机物则形成「耐久腐殖质」。

另外,自然林的腐殖质主要是树木的落叶和落枝堆积分解后形成的产物,以耐久腐殖质为主体。

图3 堆肥化与微生物相的变迁

图3 堆肥化与微生物相的变迁

编者注:本图为池田老师手绘,堆肥原料中不同物质分解有一定秩序,且随着分解时间和分解物质的演替,堆体内微生物组成群体也在变化。

4、有机物分解的进行方式

微生物分解有机物是有其规律的。从易分解性的有机物开始,逐渐过渡到难分解性的有机物。

具体来讲,首先是糖和蛋白质被分解,之后是纤维质,最后是木质被分解。

「易分解性有机物」与「难分解性有机物」的材质构成如下图所示。

微信图片_20190820031737

编者注:本图为池田老师手绘,易分解性有机物与难分解性有机物的区别在于糖类蛋白质、纤维素、木质素含量比例不同,难分解物质纤维素和木质素含量高。

土壤与作物品质

植物是在叶片的碳同化作用(光合作用)以及根部从土壤中吸收的水分和养分的作用下生长起来的。

只要没有异常的气候变化,其生长的好坏是由根部的机能所决定的。

简单来讲,作物的品质与土壤的关系,就是“健康的作物成长于健康的土壤中”。

所谓健康的土壤,指的是拥有「耐久腐殖质」和「多样性的微生物相」、呈「团粒状」的膨软土壤。其范本就是自然森林的土壤。

这样的土壤环境下不会出现连作障碍或者病菌和虫害,植物无需农药和肥料也能够持续健康生长。

如果农作物也能够在这样的土壤中进行栽培,就能够如木村氏所介绍的那样,培育出无农药、无肥料的安全高质的健康作物。

另一方面,作物的品质成因复杂而多样,很容易流于抽象难以做出客观的评价。

但是,如果我们能够着眼于“作物的品质取决于土壤”这一点,就能够通过“土壤环境的健康度”来对作物的品质进行评价。

当我们把土壤环境的健康度的基准定为无农药无肥料的「自然栽培」,「有机栽培」以及使用化肥和农药的「惯行栽培」的土壤环境便成了低于基准的不达标的土壤环境。

这就意味着,土壤管理不当会导致作物在养分过量或不足、病菌与虫害发生的不健康的土壤中栽培。这样培育出来的作物品质当然不可能健康。

换句话说,施肥或使用农药只是为了弥补管理不当造成的损失的应急措施,反复使用多了,势必会导致事态的进一步恶化。
上述内容可以简单归纳为下表。

表1 栽培方法的不同特质

微信图片_20190820031842通过上表我们可以看出,木村氏之所以将「有机栽培」的作物解释为不健康的作物,是因为他的评价基准是「自然栽培」的作物。

而我们一般认为「有机栽培」是品质优良的栽培方法,则是把现在的「惯行栽培」这一主流栽培方法作为评价基准。

因此,对「有机栽培」的作物品质的评价之所以会出现不同,是因为基准不同的缘故,而并非自相矛盾。

如果将上述内容绘制成图,三者的相对关系如下图所示。

微信图片_20190820031743

编者注:本图为池田老师手书。不同栽培方法下作物品质不同:「自然栽培」的品质最好,「有机栽培」的次之,「惯行栽培」的品质最低。

作物品质测试方法的合理性

针对木村氏在演讲中介绍的使用水来测试作物品质的方法,与会者中有人对其结果的可信度提出了质疑。

笔者将在下文结合个人浅见来进行讲解,希望能够有助大家解惑。

先说一下结论。该方法可以说非常简便合理,其结果的可信度很高。理由如下所示。

1、品质差的作物容易腐败

健康的作物,其外皮或细胞膜抵抗病菌与虫害的性能也强,因此不易为害虫或腐败菌侵袭。

而徒长的、发育不良的不健康作物则抵抗性差,易受病菌与害虫的侵袭,容易腐败。

2、水分多会加快腐败

众所周知,干燥的植物不易腐败,而水分多的话则容易腐败。

这一现象同有机物进行堆肥化处理时水分含量的影响性质相同。

进行堆肥化处理时,水分含量的基准为60%,这是好氧微生物的活动最适合的水分含量。

水分含量低于40%时,微生物会因水分不足而进入休眠状态,分解很难进行下去,有机物将保持原状。

与此相对,当水分含量超过70%以上,厌氧微生物将取代好氧微生物开始繁殖,有机物便会腐败。

即便是这种情况下,抵抗性强的健康有机物也不易腐败,而徒长的不健康作物很快就腐败了。

图片源自网络

图片源自网络

从「有机栽培」迈向「自然栽培」

现代的「有机栽培」与木村氏的「自然栽培」相比,作物的品质存在着很大的差距。

其成因在于土壤环境,而并非施肥的问题。

「自然栽培」的土壤具有能够供给作物生长所需的全部必要养分的环境。

木村氏看到自然林的腐殖土,从而悟出了健康的土壤环境的必要性。

为了在自己的苹果园中复制这种腐殖土,他反复实验了将近10年的时间,才终于确立了自然栽培法。

因此,要将以化肥和农药为中心的「惯行栽培」下恶化的土壤环境改良为能够进行「自然栽培」的健康土壤,需要必要的时间和资材。

作为「自然栽培」模范的自然林的腐殖土,是树木的落叶和落枝等堆积分解后形成的产物,这样的土壤中含有「耐久腐殖质」和「多样性的微生物相」。

只要我们以此为着眼点,在农田里复制出含有「耐久腐殖质」和「多样性微生物相」的土壤,自然栽培之路就有实现的可能。
难分解的木质等有机物中还含有植物所必须的微量元素,这样的堆肥土壤改良效果很大。

现代「有机栽培」所使用的有机肥料多以家畜粪等易分解性有机物(低碳氮比有机物)堆肥为主流。

这些堆肥以养分含量多的营养腐殖为主体,耐久腐殖少,所以从根本上改良土壤的效果小。

因此,为了重现能够生产出真正高品质作物的健康的土壤,即耐久腐殖、微生物相、微量元素能含量充分的土壤环境,积极的施用木质等难分解性有机物的堆肥是很有必要的。

微信图片_20190820031752

关于耐久腐殖质与多样性的微生物相的效果,已经有实例证明。

笔者与山东农业大学园艺学院的老师们一起进行的《树皮堆肥施用方式对番茄根结线虫的防效》(2010年5月)实验中,使用了含有耐久腐殖质、微量元素与多样性的微生物相的树皮堆肥和一般有机堆肥进行了对比实验。

结果显示,树皮堆肥施用区,实验作物番茄第一作时(使用堆肥3个月后)线虫害就得到了改善。而在一般有机肥施用区,则依然出现了线虫害(参看下图)。

图片源自网络

根结线虫是一种无法通过农药完全防除的连作障害。因此,长时间以来防除和再发反复出现并持续至今。

而通过施用树皮堆肥,线虫密度大幅度下降,防止了虫害的再发,这一点已经有实例证明了。

另外,山东农业大学的研究使用的是进口的树皮堆肥,为了在中国也能普及难分解性有机物堆肥,笔者也在参与推动国内有好几处地方正在进行木质有机物的堆肥化处理。

结束语

本文是在木村氏的演讲的基础上,对自然栽培与有机栽培阐发了一些个人浅见,其中难免不足与错误,还请诸位不吝批评与指导。

文章来源:沃土可持续农业发展中心

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/c477sKu6-rs51Z_nFpgNWA

本文版权属于有机会(www.yogeev.com)或者相关权利人享有或者共有,未经本公司或作品权利人许可,不得任意转载。转载请以完整链接形式标明出处,商业使用请联系有机会

本网转载文章旨在传播有益信息,如果本文及其素材无意中侵犯了您的版权和/或其它相关知识产权,请及时联系我们,我们在核实后将在第一时间予以删除。