1.土壤管理要点
如前所述,在土壤微生物管理上适当维持净菌·发酵合成型的共生平衡是土壤管理的重要措施。只要根据,这一原则进行管理,无论土壤的物理性质、化学性质或物理化学陛质处于何种状态,无论是强酸性土壤还是强碱性土壤,无论是砂质土壤还是重粘土质土壤,各种原本性质完全不同的土壤均可以在数年内趋向一致。
通过这一原则,施用的有机物可以作为有机能源被利用,腐殖质的生成速率得以提高,土壤中的不平衡的离子,特别是氢离子(H+)或氢氧根离子(OH-)可以被光合细菌吸收,或被有机酸所中和。因此,如果有足够的有机物施用量,同时控制土壤微生物区系使其维持在发酵合成型的话,便无需刻意进行土壤改良。
土壤学者对于这种观点可能会群起而攻之,但在原理上这种观点并未违反传统土壤学的基本理论,只不过在方法论上有一定的差异。传统的方法也并没有错,只是在土壤性质存在偏差的条件下,如果在传统的管理方法的基础上加上对土壤微生物区系的的改良,则可尽早取得稳定的效果。
传统方法对土壤理化性质的研究似乎已达到了极限。这些方法在应用上也已经常识化,应用效果也已接近极限。因此,尽管人们重新认识了有机质和微生物的应用,但必须充分认识到土壤肥力的关键在于其物理化学性质。
物理化学性质是介乎于物理性和化学性之间的性质,是一种边界性的存在。具有代表性的是阳离子交换能力,也即是保肥能力,氧化还原电位、磁场、辐射、半导体、超导等也属于物理化学性质领域,与电子转移、能量的转换或变换相关联,充当着联结生命体和非生命体的接点。生命活动在广义上也就是以水为介质的电子转移和能量转换。
在根际埋设磁铁可以显著促进植物生长发育,施用极低辐射水平的镭或铀,或经弱辐射处理的水,植物的生长发育会变得十分旺盛。此外,如果在土壤中施用轻石、木炭等具有较强离子代换能量或结合子(连接其他物质的臂)自由度较高的物质,土壤地力将随时间的推移而提高。
现代理论用保肥力(CEC)的强化来解释上述现象,正如后文将要叙述到的那样,轻石所具有的自催化作用及其pH值矫正能力是十分重要的,有必要从更广泛的角度重新认识其功能。
2.关于堆肥应用
目前,有机物利用是以施用腐熟堆肥为原则的,这主要是为了避免未腐熟有机物在分解过程中产生的有害作用。这些堆肥多数是通过腐败过程而腐熟的。
由于腐败过程中放出了大量的气体和能量,腐熟后只留下腐殖质等难分解、低能量的有机质。因此,从能量的有效利用的角度来看,完全腐熟的堆肥就等于燃烧后留下的灰烬,其中的浪费是极大的。这样,要提高堆肥肥效,就必须加大施用量。
由此看来,施用未腐熟的有机物必将更为有效,只要土壤处于发酵合成型状态,即使施用新鲜的有机物也不会造成危害,同时可以取得显著的效果。除此之外,尽量施用种类多样的有机物也是十分重要的。
3.菌肥的发酵及合成过程
以下用发酵的方法和菌肥为例来说明。
用好氧性发酵菌制作菌肥(发酵肥料)时,一般的诀窍是在发酵和腐败的临界期刨开,即是在高温腐败刚要开始之前刨开使温度下降,使氧气得到供给,从而抑制腐败菌的活动,让发酵菌占优,这是用好氧性发酵菌制作菌肥的基本方法。
如果堆肥达到了高温也不刨开,放置下去就急速转变为腐败,放出氨、硫化氢、甲基硫醇、沼气等有害恶臭的气体。从发酵转变为腐败时放出的热量叫发酵热,它不是由发酵引起的,而是由腐败菌引起的。
为了加快发酵速度,提高有机物可溶化程度,利用腐败菌起到某种程度的高温及无机化作用具有前处理上的意义。所以,发酵食品加工时技术的好坏全取决于能否灵活运用(让温度上升到腐败即将开始的前一刻,利用这个温度进行热处理,然后进行温度管理使发酵菌迅速成为优势种)。
厌氧型发酵菌的情况如前所述,是以乳酿菌为主的。由于乳酸菌对腐败菌的抑制和有机物的可溶化同时进行,在常温下反应速度也相当快。因此,腐败茵占优势的比率极小,可溶化的有机物也很稳定,如前所述,腐殖质的产生率也很高,净菌力也得到加强。
无论是腐败系还是发酵系,有机物熟透以后放线菌就开始活跃。从这个过程来看,被期待抑制病害的放线菌并非一种积极的存在,反而具有一定的消极意义。放线菌在腐败、分解之后出现还是在腐败、合成之后出现,是在发酵、分解之后出现还是在发酵、合成之后出现,它的作用会因出现时机不同而极不相同。
4.发酵合成型菌肥的制作方法
通常的比例是米糠10份、油麸与鱼粉各1份。如果有螃蟹壳,可以按总量的一成左右加入混合。使用的微生物除了已经提到过的光合细菌、以链霉属为主的放射菌、各种酵母菌、乳酸发酵菌、木霉菌等,最好是尽可能多样化。
如果想得到更好的效果,可加用稀释500倍的糖蜜用作水分调节。混合后的材料用塑料薄膜覆盖,夏季在24小时后进行第1次翻动,此后在温度达到40~45℃时再行翻动,3~4日制作完成。有时翻动后2小时左右温度会上升到40℃,所以需要注意温度上升的动态。
除了翻动,其余时候一直用塑料薄膜覆盖,使水分稳定。发出恶臭是因为腐败开始,如果每日翻动5~6次加以精心加工的话,就会变成发酵型,恶臭也会消失。如果这样还是有恶臭时,可不用塑料薄膜覆盖,再次加用微生物菌剂,每2小时翻动1次,使之稍微干燥。
低温期的制作时间大致是夏季的2~3倍,重要前提是在温度上升到45~50℃以上之前进行翻动。制作完成时,肥料呈干爽松散状态。如果用纸袋保存,可以直接装袋,但如果用塑料袋保存的话,则要进一步干燥后再装袋。
这样制作出来的菌肥,在3~6个月内基本不会变质,变质的只是那些水分过多的肥料。
5.沸石的价值
改善和增强微生物相的材料有沸石、木炭等。在此对沸石的价值和利用方法加以论述。
沸石用作包衣时呵使收获的农作物不腐烂而长期保存。并且因为用于防止农药和医药变质的保存安定剂有良好效果而被大量使用。最近为了防止建材、中性洗涤剂、油脂制品等的老化,在工业领域也大量使用。因此,用粘土和岩石经高温加工的人造沸石也已大量制造出来。
沸石的主要特性是有良好的阳离子交换能力和远红外线放射能力。具体地说是作用在有机物分解释放出的氢离子上、具有防止氢离子所引起的各种崩溃及腐败的能力。
这种效果的持久性今后要作进一步研究,但最终与氧化铁等金属氧化物反应,氢回复到水这样一个系统在起作用。如果换一个角度来看这些反应,这是与土壤的腐败型防止作用是相同的,问题是,土壤因施肥而存在大量的阳离子,有时使沸石的阳离子交换能力饱和。
在存在金属或其它氧化物的时候,来自氢离子的阳离子回归到水,由于钙、钾、镁、氨等被植物吸收,在可以取得平衡的期间内发挥着自催化的机能。
因此,沸石是一种可以加强土壤的自净作用和保肥力并使之肥沃化的基础条件的材料。以沸石为主进行物理化学性状的改良,使得土壤的无机质领域的能力加强,从而提高了土壤的能量效率。
6.沸石作用持续性的强化
在以上所述沸石的作用正常发挥的条件下,可以明显抑制有害的腐败和病原性微生物的活动,收到了预想不到的改良效果。好氧性微生物的活动也活跃起来,有效微生物区系得到加强,土壤朝着肥沃化的方向发展。
如果这种作用能半永久地持续下去,那就再好不过了。然而自然界所有物体都会退化,这是无法摆脱的严酷定律,无论沸石有多大的自催化作用,它的阳离子处理能力因有机物增多、存在污染物质或土壤中氧气不足而不能处理氢时,它的作用就走到尽头了。
虽然晒土或深耕也可作为增加土壤氧气的对策,而对沸石来说,如果不加入新能量,就会发生结构上的崩溃。沸石的本体与经火山或人工高温处理过的立体结构相同。所以,原则上是要修补下降了的部分机能,如果土壤微生物区系是发酵合成型,就可以在相当程度上防止劣化。
其原理有两点。第一是由于有机物的发酵过程在有机酸和乙醇阶段结束,不会产生不安定的氢,不致使沸石做无用功;第二是由于光合细菌等作用,沸石置换的氢被作为土壤中光合作用的氢源加以利用,从而产生余力,可以进行新的能量授受。
在这一方面,有必要从新的角度出发对包括化学合成菌的作用等进行探讨。有必要深刻认识通过发酵合成实现的有机能量循环与土壤的无机能量的有效化和土壤机能复苏之间的关系。
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