Sol et fertilité

活性土壤基础:细菌、真菌、微生物

Jeune plant de haricot arraché et posé sur la paille, feuilles trifoliées d'un côté et racines de l'autre, la moitié encore prise dans une motte, avec des nodosités beige rosé groupées près du collet du plant de haricot
在本文中 9

一把状态良好的土壤中,所含的活体生物数量超过地球上的人口。正是这个肉眼看不见的群体决定了土壤的肥力,而不是我们施入其中的肥料。

了解土壤下面生活着什么、每种生物在做什么以及它们需要什么,会彻底改变园艺方式:我们不再给植物施肥,而是滋养土壤,剩下的交给土壤来完成。本指南介绍这些参与者、它们之间的相互作用,以及能够促进或破坏它们的做法。

细菌:食物链的基础

它们是土壤中数量最多的生物。它们几乎不移动,只在原地工作,分解最柔软、最容易分解的物质:糖、蛋白质和新鲜的植物残体。

它们具体做什么

  • 它们进行矿化。植物无法直接吸收一片枯叶:它吸收的是离子。细菌将有机物转化为可吸收的元素——硝酸盐、磷酸盐和钾。没有它们,即使土壤富含有机质,对植物来说仍然是不毛之地。
  • 一些细菌能够固定空气中的氮。根瘤菌与豆科植物共生,在菜豆或三叶草的根部形成肉眼可见的根瘤。其他一些属也能在土壤中自由固氮,但数量较少。
  • 它们会黏结土壤。它们分泌的黏性物质会把矿物颗粒聚集成团粒——这是土壤结构形成的机制之一。

细菌在富含新鲜含氮物质的土壤中占主导,例如菜园、草地和新熟堆肥。它们工作迅速,其活动会快速释放养分——但如果土壤裸露,这些养分也会很快被淋失。

真菌:网络与耐心

土壤真菌以丝状结构——菌丝体——存在,能够在土壤中延伸很长的距离。与细菌不同,它们会主动寻找资源。

分解者

只有它们能够分解纤维素和木质素——木材、茎和坚韧叶片中的坚硬分子。没有真菌,一根树枝可能要经过几个世纪才会消失。因此,富含木材的森林土壤由真菌占主导,而草地则由细菌占主导。

菌根真菌

这是本指南中最重要的事实。绝大多数陆生植物都与同根系结合的菌根真菌共生。

这种市场很简单:植物提供光合作用产生的糖分——其中很大一部分是它制造的产物——而真菌提供水分和矿物质,尤其是磷;真菌能从远超根系分布范围的地方获取磷。菌丝体大幅扩展了植物的吸收面积。

这一网络通常会连接多株植物,使资源能够相互转移,并让化学信号从一株植物传递到另一株植物。它的构建需要数年,而旋耕机只需几分钟就能将其摧毁——菌丝会被切断,网络必须从头开始建立。

实际后果是:大量施用磷肥会抑制菌根共生。如果植物能够轻易获得磷,就会停止为这种共生关系投入资源。养分适度、生命活跃的土壤,往往比过度施肥的土壤更能滋养植物。

土壤动物群:粉碎、翻动、掘穴

在微生物与植物之间,还穿插着数量丰富的土壤动物群,其作用既是机械性的,也是生物性的。

  • 蚯蚓——土壤工程师。它们吞食土壤和有机物,并排出富含可吸收养分的蚯蚓粪,其养分含量明显高于周围土壤。它们有时深达一米以上的垂直洞穴能够排水并通气。洞壁上的黏液会使土壤团聚体持久黏结。
  • 跳虫和螨虫——它们体型微小、数量众多,以真菌和细菌为食。取食这些微生物后,它们会释放出原本被微生物固定的氮:这是养分循环中的关键环节。
  • 鼠妇、马陆和幼虫——粉碎者。它们将残体分解成碎片,扩大微生物可利用的表面积。
  • 步甲、隐翅虫和蜘蛛——捕食者。它们调节各种生物的种群数量,包括你所关注的害虫:步甲会捕食蛞蝓及其卵。

每一种生物都会被前一种生物取食,而每次取食都会释放养分。正是这条食物链,而不是外部投入,真正滋养着活性土壤中的作物。

根际:植物并非被动者

这是大多数介绍所忽略的一点,它颠覆了植物被动“汲取”的形象。

根系会持续释放根系分泌物——糖、有机酸、氨基酸——这些物质占植物通过光合作用固定的碳的很大一部分。这并不是损失,而是一项投资。这些分泌物滋养着根系周围几毫米范围内密集的微生物群落,即根际

更妙的是,植物会根据自身需求调节这些分泌物。缺氮时,它会优先促进能够释放氮的微生物。受到病原体侵袭时,它可以招募具有保护作用的细菌。它实际上是在培育自己的微生物群落。

因此,一个直接的结论是:没有活根的裸地,就是处于“饥饿”状态的土壤。这正是绿肥和永久覆盖原则背后的生物学依据。

破坏有生命力土壤的因素

四种做法,按危害程度排序。

1. 深翻土壤

用铲子翻土或使用旋耕机,会同时造成三种损害:表层好氧生物被埋入地下并死亡,深层厌氧生物被翻到地表、接触空气后死亡,菌根网络也会被切断。此外,土壤会突然获得大量氧气,加速矿化:土壤一下子释放储存的养分,造成土壤活力骤增的假象,但第二年就会出现真正的贫瘠。

2. 裸地

没有覆盖时,土壤表面会承受雨滴的冲击——这会造成压实——以及温度变化。没有活根,就没有更多根系分泌物:微生物群落因缺乏食物而崩溃。

3. 土壤板结

在种植区域上行走会压实孔隙。而好氧微生物生活在团聚体之间的空隙中。压实的土壤会变成厌氧环境,而厌氧过程会产生对根系有毒的化合物。因此应设置狭窄的种植畦和专用通道。

4. 合成投入品

杀菌剂无法区分病原体和菌根真菌。可溶性氮肥会绕过生物矿化过程:植物直接获取养分,不再投入资源维持共生关系,而过量氮会使土壤酸化并导致淋失。在这一点上,种子的杀菌剂包衣在最敏感的时期造成完全相同的问题——参见 有机种子与常规种子

五个滋养土壤生命的做法

  1. 绝不翻土。 用 grelinette 松土,在不颠倒土层的情况下解除板结。播种时只需浅层耙松。
  2. 绝不让土壤裸露。 始终使用有机覆盖物、植物覆盖,或保持作物在地——包括冬季。
  3. 将有机物施于土壤表面。 利用这些有机物的生物就生活在那里。深埋会导致发酵。参见 堆肥制作
  4. 让根系多样化。 每个物种都会维持不同的微生物群落。轮作、间作和绿肥混播对丰富土壤生命的作用,不亚于投入有机物。
  5. 要有耐心。 土壤需要三到五年才能恢复。蚯蚓从第二年起就会回来;菌根网络则需要更长时间。

如何判断土壤是否有活力

三项免费观察,可在春季或秋季、土壤湿润时进行:

  • 小铲测试——挖取一块边长 20 厘米的土块,数一数蚯蚓。十条左右或更多是非常好的迹象;少于三条则说明土壤贫瘠或耕作过度。
  • 结构——土壤应能散成几毫米大小的团粒,既不能是坚硬的土块,也不能是粉尘。
  • 气味——特有的林地气味,由某些土壤细菌产生。酸味或没有气味则表明存在问题。

还有第四种、耗时更长的测试:将一块未经处理的棉布埋在15厘米深处,两个月后挖出。棉布降解得越多,说明您的土壤生物活性越强。

常见问题

需要添加购买的微生物吗?

通常没有必要。菌根接种剂对严重退化的土壤或新的栽培基质有一定作用,但在普通花园中,相关种群本来就已存在:它们等待的是适宜条件,而不是额外补充。一铲成熟堆肥或森林土,就能免费带来非常多样的接种源。

应该促进细菌还是真菌?

这取决于您种植的作物。一年生蔬菜,尤其是叶菜,更喜欢以细菌为主的土壤——新鲜有机物、草屑和未完全腐熟的堆肥。多年生植物、灌木和树木则更喜欢以真菌为主的土壤——碎木、落叶和木质覆盖物。请根据作物调整覆盖物。

活土在花盆中也能发挥作用吗?

部分可以。空间有限且与土壤缺乏连接,会降低多样性。在基质中加入成熟堆肥、表面覆盖,以及使用蚯蚓堆肥箱,都能有效接近这种状态。参见阳台菜园

修复受损土壤需要多长时间?

最初的迹象——蚯蚓增多、土壤呈团粒结构、散发林地气味——在持续覆盖且不翻耕的第二年就会出现。至于有机质含量,则增长缓慢:这是一个长期过程,但不会白费。

“天然”除草剂无害吗?

不。白醋和盐常被包装成温和的解决方案,但它们会使土壤酸化或盐碱化,并杀死处理区域内的微型动物。覆盖和遮光仍是唯一真正与活土相容的方法。

要点

细菌、真菌和土壤动物构成了一条链,其中每个环节都会让前一个环节转化的养分变得可利用。植物并非旁观者:它通过根系滋养这个系统,并从中获取所吸收的大部分养分。您的作用归结起来只有三点:不要翻耕,不要让土壤裸露,不要压实。

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