印多尔工艺的发展：草地管理

在英国这样一个国家解决草地管理问题通常可采用不同的方法。我们可以采纳现有农业研究机构的意见来研究这一问题，也可吸取国际范围禾本科牧草和豆科苜蓿管理的经验。目前的研究机构，如威尔斯植物育种实验站、罗维特研究所或洛桑实验站都只独立研究草地问题的某些细节，未进性深入的全面研究。作者曾经在一些牧草及苜蓿作物种植方面有过长期广泛的一手经验，这里将对英国草地管理原则提出一些新的思路，并将借鉴热带地区的一些实践经验。

牧草和苜蓿广泛分布在世界各地的不同土壤水分条件下，从热带到温带均种植有单一或混合的不同品种。每个地方都能发现这些短期牧草，通常由禾本科牧草和豆科苜蓿组成。人们已成功地混合种植这两类植物许多个世纪了，东方很早就开始了适宜的牧草种植，而英国这个常年被繁茂的森林和不可逾越的沼泽覆盖着的岛国则要晚很多。

牧草和苜蓿种植需要什么必须条件？对这一问题的清晰回答来自热带农业实践。因为在热带各种生长条件在植物上面会有明确和显著地特征，反过来在英国这样一个潮湿温带国家，这些反应均很和缓甚至模糊不清。

牧草中种植最广和最适宜的品种包括：甘蔗、玉米、谷子和印度草，紫苜蓿、圣麻、瓜尔豆和木豆则是典型的苜蓿品种，后两者经常与谷子或玉米混合种植，在英国红三叶草和黑麦草也经常与禾本科混合种植。

首先应该考虑的是牧草种植，在后面章节里将详细介绍甘蔗的种植。施用腐殖质、足够的土壤通气结合新品种使用这些条件，可保证牧草生长旺盛、抗病和产出最高的产量和优质的产品，还不至于耗竭土壤。玉米表现基本一样，它或许还是最好的“土壤分析师”：人们试图离开有机质种植玉米，则会看出土壤肥力对牧草的决定性作用。印度草是热带地区十分重要的一种饲料作物，需要频繁的耕作和丰富的腐殖质，其对腐殖质和土壤通气的反应还要比玉米明显，一旦这些因素有所限制作物生长就会停止下来。印度草的这些表现说明世界范围内牧草的种植必须满足上述条件。

在印度灌溉条件下种植紫苜蓿时，若不采取措施保证有持续的农家肥供应和良好的土壤通气条件，则经常会面临一些失败。若能保持适宜的土壤条件，则其产量高出20余倍也是可能的。一旦表层土壤板结并停止定期施用有机肥，则产量会大大减少，每年的收割次数会降到3~4次，质量也会很快退化。。种植圣麻用于绿肥或制种时，只有给作物施用牛粪或腐殖质，才能获得满意的结果。这两种豆科作物并非个例，豆科中的所有作物只要提供农家肥或腐殖质其生长就茂盛，而这些并不符合理论。

根据教科书里写的，豆科植物根系的根瘤只依赖于从空气中固定的结合氮素，并不需要氮肥供应。但实践经验有时与理论离得很远，必须在实际操作中考虑更多的因素，这一点让我在1938年1月又一次受到了启发。当时在锡兰的瓦尔德马茶场，我看到一种猪屎豆属的绿肥作物在富含腐殖质的土壤上长势极其旺盛，根系发育也非常例外，经过检查其活性根发现有很多的菌根存在。类似土壤上生长的其他热带豆科植物也存在菌根组织，而且在法国和英国收集到的一些三叶草品种也表现出相同结果。这些结果表明圣麻、紫苜蓿和许多其它热带豆科植物对施牛粪的反应非常迅速，它们一定都是菌根形成者。

我们所知晓的事实是：豆科植物和牧草种植都需要这些生长条件，而豆科植物已证实属于菌根形成者，由此可推断禾本科牧草也存在菌根这种组织。首先我们调查了甘蔗，并已证明存在菌根；接下来研究了法国和英国的草甸牧草和牧场牧草，包括1938年和1939年在普罗旺斯地区位于萨隆河和白羊河之间的克呼草甸牧草，经过两个季度的研究发现这些牧草根系均感染了菌根。莱文森博士有关1937年7月采集的样品的报告是这样说的：“长短根上均有零星和深度感染，松散的菌丝分布在胞内或胞间，消化产物分布常有变化”。1939年从克呼采集的材料中蒲公英属植株根系上菌根发育最明显，至少1|4的牧草有菌根发育。

这里长短根内层的菌根感染情形是：“分布很广，且侵染较深；菌丝直径较粗，胞壁薄并含有粒状物；主要分布在胞间；消化分解发生在所有阶段；根毛形成稀少；根系的菌根感染区域肉眼可看到串珠状、较透明、浅黄色等特征。由此推断一些牧草或全部这类牧草在把土壤质量传播到植物和动物营养过程中或许发挥着重要的作用。由英国两个著名农场和莎普施的基尔沃特取来的牧草样本也进行了分析，结果与克呼牧场的类似，很明显禾本科牧草，如同苜蓿一样也是菌根形成者，这也就解释了这两类植物对腐殖质的反应明显这样一个事实。

在英国这些国家对草地问题基于不同方面的独立研究给我们提出了一些新的见解，即考虑到营养问题时禾本科牧草与豆科苜蓿实际属于一组植物，而非两组。它们都需要相同的东西：腐殖质和土壤通气，都与土壤有机质紧密联系，并通过活的真菌桥在植物营养和草地管理中发挥了关键作用。倘若这一观点是正确的，则只需增加草地中腐殖质的自然形成，就一定伴随牧草产出的改善以及牧草承载能力的提高。现在就要研究增加土壤腐殖质形成的各种途径，具体如下：

2、地表残余物利用。牧场土壤有机质形成方面最令人惊叹的例子发生在豪色尔农场靠近马尔伯伦的丘陵上，仅仅通过把围栏放到，就取消了农家场院、牛棚和粪车，以应对战争后的物价滑坡。其应对灾难的做法是对的，并有助于开辟新的一块天地。这些牛群一直在室外取食和生活，它们在移动的草地上产奶，它们的粪尿遗洒在废弃的牧场上，这时牧草残茬就会与粪、尿、空气、地面接触，这个过程就像印多尔工艺，豪色尔先生的那些看不见的劳动力在发挥作用，，这些土壤中的微生物沿着整个丘陵生产了一层的腐殖质，蚯蚓又进一步对腐殖质进行了分配。借助菌根的作用，这些牧草和苜蓿的根系很快就会利用这些腐殖质，牧草产量由此提高了，这块牧场的承载力也突飞猛进地提高了。土壤肥力得到了提高，每隔5年左右就可种植2~3茬干草以获利，接下来仍种牧草。让人感到意外的是，牧草上的动物健康也由此受益，附近牧场曾预测这些牛群很快会因肺结核和其他疾病而毁灭，但从未发生。豪色尔先生不仅仅解决了一个当地问题，还未一个新的理论提供了依据。他的工作让人们注意到了低地的潜在价值，正是这些地区在罗马和撒克逊时期支撑了相当数量的英国人口。

2、矿渣的利用。许多草地的下层土壤黏重，其腐殖质生产的限制因子不是粪尿而是氧气，在那里除了空气其他因素如动植物废弃物、水分等都很丰富；在这种草皮下土壤会一直处于窒息状态以死亡，也可通过草皮下硝酸盐的缺乏反映出来。大约50年前，人们发现这类草场可通过表施矿渣得到改善，这些矿渣中含有磷素，其使用促进了苜蓿的生长；其原因可能是这些土壤在长期放牧下，把大量的磷素转移到动物骨骼中，导致了磷素的缺乏。因此我们检查那些施过矿渣的牧草时，会发现腐殖质已经在形成。但通常在这些土地上连续施用矿渣5~6年后效果就会减小，如我们在白垩土草场上施用滑石粉时则没有任何作用。另外磷素的缺乏一般发生在重度白垩土草场的个别据点，在轻度白垩土草场上则不会发生。这些结论并不总是一致，有时还相互矛盾。我们谈论的磷素缺乏真的在这块地上存在吗？或许施用矿渣后腐殖质的形成并不能解释施肥带来的长期效果，即改善通气、降低酸度和促进腐殖质形成？或许通过研究深耕后紧实草地通气改善后发生的变化，我们才可以回答这些问题。

3、深耕。有关紧实草地深耕后的效果由博纳德格林威尔先生描述如下，这也是1939年1月30日由他给农民俱乐部汇报的内容：

     以草地为例，或许通过机械耕作结合后续的集约放养其改造效果要好于人工施肥。有人建议我们对次等牧场进行翻耕然后再播种牧草，但这一做法值得思考，因为邻居这样做要花费每英亩3~5英镑的成本，而且其结果好坏还未确定。另外还要有大量工作，如清理沟渠、开通地表及地下排水。我还发现，采用兰赛姆开沟犁或轮式深耕机，开出30~35厘米的沟，沟间距1.2米，这样牧草会长的很好，也会在牲畜上反映出来。

在一块经过部分深耕的田里，我们发现深耕的部分牛吃的较多，而未深耕的部分则取食很轻，而且成本也不高，估计1台40马力拖拉机工作一天成本为一英镑，还包括劳力及折旧等。一台拖拉机一天可深耕55~60亩。

很明显通气性差是马登公园牧草生长的限制因素，一旦通气条件得到保障，腐殖质形成就会开始，牧草生长也会得到极大改善。我们对下一阶段的试验结果很感兴趣，其中经过  深耕的土壤有一半施用了矿渣，接着接开始观察动物的反应。如果这些动物在草地上的取食是均匀一致的，则矿渣施用应没有影响；如果这些动物倾向在施矿渣的草地上取食，则这种措施就是必须的。

4、草地耕作。威尔斯植物育种站提出的一个建议是进行部分或全部的草地耕作。部分耕作可以通过表层耕耙来实现，而全部耕作则通过耕翻来实现。两种情形下都可以改善土壤通气状况，以促进腐殖质的生产。一般来讲，实际效果与耕作强度成正比，耕翻后在播种的效果遥远好于简单耕耙。这里我们要仔细区分方法和结果，耕作是方法，而腐殖质生产才是结果。

很明显，无论在生长或耕翻的新草地还是退化的老草地上腐殖质生产的不同方法，都可从热带牧草和豆科植物的管理中看得到。乔治先生对英国的建议得到了东方农业长期经验的支持，也不可能有好的建议了。世界上草地的问题只有一个，也很简单，即土壤一定要回到活的生命状态里，微生物和蚯蚓一定要有新鲜的腐殖质和空气，土壤条件改善后就要提供牧草和豆科品种。在这点上，英国的农民会生产出我们大部分绿色的“地毯”，我们的草地也会像森林里大自然做得那样“完美”！

草地管理中涉及的改进次序很重要。首先是土壤肥力的提高，这样牧草和豆科作物可得到充分生长；接下来就应该选择适合新的土壤条件的作物品种。在研究品种时若没有结合土壤或开发的高产牧草及豆科作物品种不适应土壤，则存在风险。这时农户将面对一个耗竭其土壤的品种，新品种寿命也不会长，到头来将自食其果，农场最后的情形还不如开始阶段。反过来，若一开始土壤就得到了改善，整个农业系统也有利于土壤肥力的保持，这时可给植物育种者提供一块合适的土地开垦工作，则其工作将具有长期价值。

那我们如何检验草地的肥力呢？豪色尔先生给出了答案：即可以通过施用人工肥料来检验草地的肥力。如果土壤肥沃，则施用后会没有效果，因为该土壤没有缺乏任何氮、磷、钾这样的限制因子。豪色尔先生在写给马尔伯勒的信中总结了他的这些经验如下：

在我改进的草地上，我开展了多次人工肥料的试验，包括全部施用人工肥料的情形，均反映没有效果。1924年在我开始大规模室外养殖奶牛时，我建立了150个地块，许多地点我把我的名字和人工肥料写在一起。

该试验仍在继续，并对土壤肥力进行了跟踪检验。可以看出，西欧草地中相当部分是缺乏肥力的，因此需要大量腐殖质以恢复肥力。这些缺乏肥力的草地在施用人工肥料时大部分是有效果的。

在英国这样一个国家开展草地恢复的结果可以总结如下：这些草地可以承载更多的牲畜，夏季多余的牧草可以风干后用于冬季，草场里储存的肥力可以在任何时候通过小麦或其他谷物得以变现，即使在战争期间也会有可贵的食品储备。如同豪色尔先生反映的情形，当这些牧场转变为麦田时，也不会受到任何害虫的危害。