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什麼是土壤裡的生物網?
是指土壤裡的生物群,它們的存在能讓植物健康成長,不需有害的化學藥劑。健康的土壤生物網可以提供植物以下的生活環境:
1、預防病蟲害。
健康的土壤生物網包含了數千種的細菌,真菌,原蟲和線蟲,它們會對抗對植物有害的生物。它們也是使用殺蟲劑和大量化學肥料情況下最早被殺死的生物。
2、保存養份。
使用化學肥料的農場為什麼需要每年施肥?因為健康的土壤生物網能保存養份,一旦被殺死之後,土壤就無法保住營養。例如氮,磷,鉀,鈣等,如果土壤裡沒有那些百萬上億無法計數的細菌和真菌,就會溶在水裡流失無蹤。
3、營養的循環。
細菌和真菌保住了土壤裡的養份,如何變成植物需要的水溶性營養呢?
這個過程都在植物根叢週遭進行,操作的生物也生活在土壤裡,比植物還早抵達定居。原蟲就是其中要角,它們會吃食細菌,然後排出植物需要的營養。有益的線蟲吃細菌,真菌或同類(土壤裡的線蟲有99%是對植物生長有益的,啃食植物根部和葉片的線蟲僅佔少數)。小型節肢動物和蚯蚓是土壤裡的強力營養循環機,它們胃口奇佳,會吃食細菌,真菌,原蟲,線蟲等,包括腐化中的有機質都在它們的菜單裡,然後排出植物可以吸收的養份。
這些生物網所進行的獵食場所大多在植物根叢,因為植物根部會排出糖類分泌物(正是細菌和真菌最喜歡的餅乾和蛋糕),用來畜養有益的細菌和真菌,助其抑制病蟲害。那些細菌和真菌生活在根叢週圍,吸引原蟲,有益的線蟲,小型節肢動物和蚯蚓來到根部週圍定居獵食,排出物就是植物的養份,就釋出在根部週遭。植物比我們知道的聰明。
4、分解植物殘骸和有毒物質。
微生物學家都知道地球上的有機質都可找到分解它的細菌和真菌,不需製造基因改造的品種。地球現有的植物和微生物可以滿足人類所有的需求,包括分解有毒的物質。每年植物殘骸也要能分解,回歸土壤。土壤裡的健康生物網就是我們所需的。
5、結構優良的土壤。
土壤裡有了健康的生物群,土壤會變得鬆軟透氣,滲水力增加,涵水力也增加,植物根部生長也增加,所以不需要機械,殺蟲劑和肥料。
土壤裡的生物群有多少數量?
接近地表的土壤每公克(大約一小匙)居住的生物群數量如下:
1、細菌一百萬(乾旱土地)至一千億(森林的土地)隻。
細菌會分解容易腐化的糖類和蛋白質,把氮,磷,硫等養份留在土壤裡,而且對抗致病的生物。那些被細菌分解後的碳有60%變成二氧化碳,剩下的40%大部分留在細菌體內。分解後的殘骸和細菌的排泄物變成土壤裡腐植質的一部分,比原先的有機質更穩定,也是其它生物的食物。菜園裡細菌數量多於其它生物。我們可以增加有益菌抑制有害菌,辦法就是不用硝酸鹽肥料,土壤保持鬆散透氣。
2、150~500公克的真菌菌絲。
真菌會分解較難腐化的有機質像木屑,玉米桿,報紙等,把營養保存在菌絲裡,殘骸和排泄物成為土壤裡的腐植質,也可由其它生物食用。花園需要真菌以維持產能,總量大約與細菌一樣。草原的細菌和真菌比例也差不多,森林的土壤真菌數就多於細菌了。有益的真菌需要腐植酸和藻類,避免硝酸鹽肥料,土壤要透氣。
3、一萬到十萬隻的原蟲。
原蟲是單細胞生物,會移動,獵食細菌,也彼此獵食。原蟲所含氮素比細菌少5~10倍,所以會排出含氮素的物質,是植物可以直接吸收的養份。植物所需的氮肥有40~80%是由原蟲排出。
4、一百至五百隻有益的線蟲。
有益的線蟲獵食細菌,真菌和其它線蟲。線蟲所需氮素更少,大約細菌的十至一百分之一,真菌的五至五十分之一,所以吃完細菌和真菌後就排出含氮物質,是植物可以直接吸收的養份。土壤裡有害的線蟲會侵害植物根部,優質土壤有各種真菌,有的會纏住線蟲,有的包裹著植物根部表面讓線蟲不得其門,另外還有小型節肢動物獵食,是生物性的防治方法。危害太嚴重而使用了藥劑後,有益的線蟲和真菌等也會被殺死,這時就要補充生物群,用堆肥就可以補充。
5、幾千隻小型節肢動物。
它們把植物的葉片,枝幹,根,及所有動物殘骸咬成碎片,讓細菌和真菌更容易分解,把有機質分解效率提高了2~100倍,有機質分解腐化是個團體合作的工作。它們也會排出含氮物質,是植物可以直接吸收的養份。有些小型節肢動物會吃有害的昆蟲,少部分的害蟲會侵襲根部,所以養成有益的節肢動物讓有害的節肢動物沒機會繁殖就是我們的目標。
土壤裡的生物網的破壞
土壤裡的小生物互相成為一個食物網,就如地面上的食物網一樣。但是地底下的食物網比地面上的食物網更重要,地面上的食物網需要有健全且運轉流暢的地下食物網。花園和菜圃的土壤如果健康,就會有大量的細菌,真菌,和吃食它們的其它生物,也會有有益的、抑制病蟲害的生物存在。
如果用了大量的化學肥料,殺蟲劑,殺菌劑等等,把小生物都殺死了,益蟲對害蟲的制衡受到破壞,害蟲就有機會繁衍增多造成危害。過度使用化學肥料和殺蟲劑對土壤生物的作用就像人體濫用抗生素,大量生物群不管對植物和我們有害或有益,都會一起被殺死。其中包括會抑制病蟲害的有益生物,而有抗性的有害生物卻存活下來,大量繁殖,所以藥劑就會越用越大量,更毒的藥劑也一直推出。就如抗生素受到管制,殺蟲劑也應該如此。不得已使用後,更要盡快補充土壤裡的生物群。
生長在使用殺蟲劑破壞了生物網的土地上,植物會更容易被害蟲侵襲。如果細菌,真菌,原蟲,線蟲和節肢動物的數量太低,分解腐化的速度會降低。沒有生物群營養就無法保存,養份循環也無法進行,最後營養會流失,土壤肥沃降低,結構無法維持。土壤就和人體消化系統裡一樣,使用抗生素會破壞腸道微生物土壤讓其無法正常運作,土壤也是。
維護健康的土壤生物群最好的方法就是定期補充有機質,數量要與生物群的數量配合。濫用化學肥料和殺蟲劑要避免,如果土壤健康,而且生物群比例是那塊土地的植栽所需要的,應該不需要殺蟲劑或化學肥料。如果土地改變用途,例如草地改做菜園或樹林變成草皮,就要改變土壤裡的生物群結構。做法是加上適當的堆肥,裡面含有適當的生物群。只要土壤生物網建立起來,就不需化學藥劑了。
如果細菌和真菌都消失了,土壤品質就會降低。如果細菌被殺死,尤其重要的細菌像固氮菌和硝化菌等被殺死,其它的細菌或真菌就會取代,影響農作物的生產。已有研究發現草地苔蘚植物滋生,是因土壤從細菌較多的生態變成真菌較多的生態或土壤結構差降雨後飽含水份,結果鐵質還原為植物無法吸收的形式。沒有土壤生物群,草皮無法利用還原鐵,結果雜草就滋生了。
沒有適當的生物網,營養流失,土壤易流失,植物產量降低。如果使用化學肥料補充氮,它馬上促進植物生長,但慢慢就會發現化學肥料不是細菌和真菌所需的食物,而且會因鹽類聚集損害土壤。一段時間後,添加肥料只是浪費錢,因為沒有生物群保存養份,土地和地下水都因流失的養份污染而造成危害。
植物畜養土壤裡的生物網。
我們常以為植物是沒有生命的,只能直立不動,任人宰割,任土壤裡的有害有益生物群我取我予。以為它們只是盲目的從根部吸收營養,再送到葉片去滋養葉片。孰不知植物由葉片行光合作用製造養份後,有一大半會製成某些營養送到根部分泌到根叢外圍,我們可稱它為細根分泌物,像人的外表皮有汗,內表皮有黏膜一樣。
細根分泌物大多是糖類和蛋白質。有了這些營養加上植物根部生長時掉下來的細菌碎片,土壤裡的有益細菌和真菌就被吸引過來定居繁衍起來。這個範圍就在細根根叢的週邊,不到0.3公分厚,在電子顯微鏡下看起來像果凍,生存著各式各樣的生物:細菌,真菌,線蟲,原蟲,以及更大的生物。這些生物都在此競爭搶食植物根部分泌的糖類,蛋白質,水,和礦物質。
這群食客最小最多的是細菌和真菌,它們食用根部的分泌物,也吸引更大的以它們為食物的生物群來,尤其是線蟲和原蟲。線蟲和原蟲邊吃邊排洩,排出物正是植物可以直接吸收的養份。如此一來,植物需要的養份就在根部週圍製造產生,多麼方便,多麼有效率。植物能投資一些養份獲得更多的營養和保護,這投資報酬率連華爾街的專業人士都要自嘆不如。
土壤生物網的中心其實是植物,它們掌控土壤生物網,自利也利它。這部分的研究還在進行,有研究發現植物可以釋出不同的根部分泌物,控制根叢週邊的細菌和真菌的數量和種類。季節轉換,植物可以依照自己的營養需求釋出不同的根部分泌物,根叢週邊的細菌和真菌數量跟著增加和減少。
土壤裡的細菌和真菌就像是一小袋一小袋的肥料,營養來自於根叢分泌物和其它的有機質。線蟲和原蟲就像肥料散播機,一邊吃細菌和真菌一邊散發養份,回饋植物食用。
人類是大自然的一份子。
大自然就是這般演化,沒有增加廢棄物,也不會減少養份。只要我們隨順自然法則,人類也可以永續生存。人類是大自然的一份子,不應掌控違背,也不需造作貪求。
Overstory
#81 - The Soil Foodweb: It's Role In Ecosystem
Health.ElaineIngham.2001Agroforestry.org
Dr.ElaineIngham是美國奧勒岡大學森林科學的教授,研究土壤及植物葉片的生物網以及如何以最永續的方式維護土壤裡的生物生態,以養育健康的植物,確保我們的生存。
#TeamingWithMicrobes
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TheOrganicGardener’sGuidetotheSoilFoodWeb.JeffLowenfels&WayneLewis.TimberPress,Portland,Oregon,USA
植物的根部。
發根中的根尖和細根。
植物與土壤生物網的互惠關係可以建立優質的土壤結構,儲備耐久穩固的腐植質。土壤成糰透氣,富含有機質的營養,滲水容易排水也容易。養份和水份都儲備在土壤生物與腐植質裡。
一棵小松樹的根叢。細菌,真菌,線蟲,原蟲…,地球生物有90%生活在地底下,一小匙的土壤有一萬到五萬種生物,總數量超過人類,光細菌的種類多樣性就超過亞馬遜河流域的動物種類。
http://www.theatlantic.com/health/archive/2013/06/healthy-soil-microbes-healthy-people/276710/
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