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第二期可持续农业杂志|农田生态系统的能量流动与物质循环(六)

2017-03-01 沃土可持续农业 沃土可持续农业发展中心

引子


生态农业应该怎么做?大家听到说农药、化肥不好,对环境污染,不能用,就开始想用什么代替化肥、农药,使用大量的有机肥、生物农药来代替,这是生态农业的正确思路吗?显然不是,我们当今很多有机农场的经历表明,只是单纯用有机肥代替化肥,生物农药代替化学农药,是不能解决农业可持续发展问题的,反而可能带来更大的危害。生态农业是一个整体的生态系统,要按照自然的规律,通过系统设计,使得系统内物质与能量高效循环,获得生态系统最大的产出,实现生态、经济、社会效益的统一,才能实现农业的可持续发展。



世界是一个相互联系的整体,有其内在的一套自然规律,循环运转,生生不息。当我们把一个事物当做一个系统或者作为一个系统的一部分考虑的时候,很多问题就会迎刃而解,或者问题就变成了资源。


生态系统是活的有机体及其无机环境之间相互作用的完整系统。生态系统的组成包括生产者(植物和光合细菌)、消费者(人和动物)、分解者(微生物)和环境四部分。农业生态系统以人类的活动为中心,在一定条件下,以农作物、家畜、鱼类、林木、昆虫、微生物等农业生物为基础,与气候、土壤、水等相结合的非闭合能量、物质转化的体系。其中,人类的活动是否遵从了其系统本身的规律决定了这个系统的运转效率及其可持续性。



一、农业生态系统的组成及特点

农业生态系统由农业环境因素、生产者、消费者和分解者四大基本要素构成。农业环境因素一般包括光能、温度、水分、空气、土壤和生物种群,以及人的生产活动等。


(二)、农业生态系统的生物因子


1、生物系统


农业生态系统的生物系统包括了生产者(植物和光合细菌)、消费者(人和动物)、分解者(微生物)三大基本要素,我们把它们分类为植物群落、动物群落和土壤微生物群落。


(1)植物群落。

包括草本植物和木本植物。草本植物有各种农作物、蔬菜、牧草饲料作物、草药植物等;木本植物有半灌木、灌木、乔木等茶果林。农田里的植物群落包括农田里的作物与所有“杂草”,以及农田外的农田保护林、水源涵养林及草地等。


(2)动物群落。

动物的种类也很多,有草食动物、肉食动物、腐食动物、杂食动物、寄生动物等。包括鸡、鸭、鱼、牛、羊、猪等等。农田有机物的重要消费者,相对于人类来讲也是重要的次级生产者。


(3)土壤微生物群落。

每克土壤中含有数以亿计的微生物。主要包括藻类、真菌、细菌、放线菌等。这些微生物是重要的分解者,是生态循环环节中重要的一环,它们将植物秸秆残渣、动物粪便等进行分解,重新形成可以被植物吸收利用的气体、矿物质和有机质,它们也是土壤肥力和土壤团粒化结构形成的重要推动者。


微生物能够将有机物分解,并且将一些营养物质暂时储存在体内,等到它们消亡才逐渐释放,这对植物来讲起到了“肥料缓冲器”的作用。


在有机物分解方面,不同微生物间也是精诚合作、各有分工,比如在有机物分解的初级阶段,是细菌首先分解有机物中容易分解的糖类、淀粉,其次由真菌分解较难分解的纤维素、半纤维素成分,最后由放线菌分解其中最难分解的木质素成分。其次,各类微生物间也存在复杂的食物链关系,其中包括捕食关系、寄生关系、竞争关系和共生关系,各类微生物间形成一种土壤生态平衡,相互制约,又共生共存。


然而,当今各种土传病害盛行,尤其在一些大规模单一化蔬菜种植区,就是土壤微生物失衡的一个表现,土壤微生物种类俱减,单一病原菌占据绝对优势,以至于发生农田植物大量减产甚至绝收的情况。而其根源就在于不使用有机堆肥,重施化肥、农药以及单一化种植等,造成农田生物多样性降低。   


2007-2010年池田秀夫老师曾在山东农业大学与王秀峰教授一起开展过番茄根结线虫的土传病害研究,结果发现,使用树皮堆肥补充土壤有机质后,番茄根系的根结问题大量减少,甚至消失(见图1)。



正确的土壤管理是不会造成土壤连作障碍的,在日本有农户在同一块田连续70年种植黄瓜,也未出现连作障碍的情况。



《可持续农业》杂志第三期

正在征集病虫害防治案例


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沃土可持续农业发展中心

  沃土可持续农业发展中心是一家民办非营利组织,通过参与到农场或农户生产方式转变过程中,协力农民技术提升,减少外来投入,从理论到技术范畴,引入可达到自然农业或生态上合理的可持续农耕方法。中心主要为生态小农和返乡青年提供pgs认证、生态农业技术培训、土壤改良和生态种植技术指导、产品规划等方面的服务,并出版《可持续农业》杂志内刊,致力于可持续农业的推广和传播。

目前“中心”的主要工作包括:

1. 在地经验整理和本土专家的培养:整理目前国内应用的比较好的可持续农业技术,同时培养返乡青年成为本土技术专家。

2.《可持续农业杂志》杂志的出版工作,将整理的可持续农业技术编辑出版,服务于在进行可持续农业实践的小农。


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