印多尔工艺的发展——施用绿肥(下)

保持硝酸盐积累

为了研究这一重要的问题，我们在最初就必须考虑大自然是怎样通过土壤微生物从有机质中获取硝酸盐以及如何来调控的。硝酸盐从未成为废物流失掉，而是通过植物（包括地表土壤藻类）来固定下来。另外绿肥植株很容易被分解，因此它们可以很好地保证硝酸盐的积累。

农民自己一般有两种固定氮素的做法。他可以通过种植豆科作物来截留多余的硝酸盐，或者通过管理杂草和土壤藻类让他们自动固氮。无论如何，硝酸盐不会作为废物流失掉，而是转变成年轻植株的生长，也不可能通过淋洗流失，而是通过土壤中的生物又转变成可利用的氮和矿物质。很明显如果杂草管理的很好，所有硝酸盐积累就可以被其生长利用，并且在翻耕后进一步分解被下茬作物吸收，那时就没有必要播种豆科作物，因为自然本身就可以做的更好。

我看过的同时利用杂草和填闲作物以固定氮素的一个最好的例子是由海恩斯先生在位于苏塞克斯宝迪姆的杰尼斯公司的大蛇麻园得到的结果。在蛇麻长成不久以后的8月份该种植园的地表耕作就停止了，之后播种少量芥菜与鹅肠草，园子很快就长成一片绿色地毯，不会影响到蛇麻的成熟。在采摘时期，这些混杂的幼苗茁壮生长，之后在夏末秋初时它们就已经为自己准备好了全部的氮素。到了秋天绵羊被放进来进行放牧并取食芥菜，它们的粪尿落在鹅肠草上，为土地提供了部分必须的动物粪便。春天，很容易被分解的鹅肠草被翻入肥沃的土壤中，可以及时地进行腐烂以为下茬蛇麻利用。现在蛇麻园的土壤中到处是鹅肠草的种子，所以此时地表耕作就被停止了，接下来的8月份就可种植新的作物。这里反映出的为适应蛇麻生长而对这样一种普通牧草进行管理以培肥的做法，对我来说似乎不值一提，缺乏创意，但现实中也很难找到比大自然提供的“不值一提”更高效的绿肥作物。在早春还能找到可以迅速分解绿肥作物并保持土壤肥力的更好例子吗？宝迪姆的地面几乎常年被绿色所覆盖，地面上不是种植着蛇麻就是鹅肠草，各种作物一个接一个，太阳能几乎一整年都被完全利用着，蛇麻园里那些看不见的劳动力——蚯蚓和微生物被完整地保留着，人工和毒药的使用减少了，这些看不见的道理反映出的是效率的明显提高。

在英国这样的国家，是可以大量采用绿肥种植这种方法的。特别对果树、蔬菜和土豆种植来讲，完全可以沿宝迪姆一带在秋天种植一茬杂草作为绿肥。如果土地肥沃，这些杂草就会很容易被分解；如果土壤中有机质很少，就应在杂草翻入土壤前每亩菩萨一层少于800千克的新鲜腐殖质以利于分解。

腐殖质的生产

利用绿肥作物生产腐殖质，比利用其固定氮素要困难很多。尽管如此，它对保持土壤肥力仍然十分重要。绿肥转变成土壤腐殖质的影响条件与堆肥基本相同，这些条件必须同时满足。若其中一个条件失败，整个过程就难以进行；如果施用绿肥失败了，下茬作物将播种在条件难以适应的土壤中。土壤腐殖质形成的结束和开始种植一种作物需要同时完成，这是很难的；往往这时土壤要接过被中断的任务，继续生产，这样的话会影响到作物生长。无法控制的因素是降雨，如果想成功在土壤中生产腐殖质，那么降雨必须是正合适的。例如在印度，通过26年的经验来判断，降雨在六七年内只有一次是正合适的，其余年份都是不合适的。通常情形是在绿肥翻耕以后下了很多雨，好氧过程无法建立，相反形成了沼泽，在其他时期则雨量不足影响到早期真菌的发育。然而，在可进行灌溉的地方，即使缺少印度洋季风结果也差别不大。

然而，在个别情形下，也存在生产土壤腐殖质非常顺利地可能，我们可以举一个英国的例子。在林肯郡荷兰区的一些大农场人们种植土豆后轮作豌豆，并担心在种植下茬土豆之前如何生产腐殖质，这个问题已经得到了解决。7月初豌豆收割后被运到了收购站，在那里绿色的种子被分离了出来，大量压碎的豌豆茎则留了下来。豌豆收割后一般很快就会播种豆科作物，这时就要把这些压碎的豌豆茎铺撒在已播种豆子的地表，之后每亩地施一薄层1~1.2吨的农家肥。豆科作物长在土壤表面的发酵层中，并能帮助保持发酵层的潮湿，在其生长期间，覆盖在所有田块上的薄床中也生产出了腐殖质。到9月底，当豆子开花时，地面上的薄层堆肥就完成了；这时豆科绿肥便与刚准备好的堆肥层被轻轻翻入土壤中，腐殖质的生产进一步在土壤中继续。豆科作物在这种情形下迅速腐烂，在下茬土豆种植之前腐殖质生产的过程就完成了。

腐殖质生产后硝酸盐的保留

绿肥作物及其转变成腐殖质过程中涉及的氮素固定通常需要时间来完成，并需对所有操作进行控制，第十四章描述了成功应用这种方法的一个例子。在印度联合省的沙贾汉布尔甘蔗生产获得了丰收，原因是拦截了西南季风间隙期豆科植物所累积的氮素，然后就在同一块土地上靠秋天积累的氮素将豆科植物转变成腐殖质。

这样，把一种绿肥翻入土壤的基本原理和这些原理在农业实践中的应用不是一个简单的每亩增加几千克氮的问题，而是一个宽泛的和涉及多方面的生物学问题。而且它是一动态问题，不是静态的；其中涉及的因素是活跃可变的。不同因素间的作用要相互吻合，一方面要与农业实践相适应，另一方面要和季节相吻合。如果我们试图只基于氮素含量或碳氮比来解决这样一个复杂的问题，我们肯定会违反这些生物学法则，并进入到与自然一个又一个规则的冲突之中。因此，施用绿肥导致了这么多的误解和失望，就不难理解了。

施用绿肥的改革

在土壤中生产腐殖质带来的不确定性可以通过种植绿肥并为堆肥提供原材料来克服。当然这增加了劳动力和费用，但是在许多国家已证明正成为一种商业做法。例如在现在的罗德西亚，人们经常种植盐大麻以提供落叶，并与玉米茎混合改善碳氮比后用于牛栏垫料。这样就可大幅度减少对土壤的负担，土壤只需要在收割期对绿肥作物的根部残留进行腐烂。这里腐殖质的生产事实上是在土壤和堆肥场两处完成的。

在将低氮物料转变成腐殖质过程中，最好的办法是将这些难处理的物料与绿色状态的豆科植物混合，后续腐殖质的生产就可加速并且简化，需要的水量也减少了，这对绿肥作物生长的土地是有益的。