首页 > 有机园艺 > 解密恢复环境的再生农业,让你吃得健康,也给地球降温

解密恢复环境的再生农业,让你吃得健康,也给地球降温

作者:周晚晴

啊!原来小时候学的光合作用都是错的,或者说是不完整的。

啊!原来土壤压根不像我想的那样脏兮兮很无聊,而是一个类似人类的奇妙社会!

而你 —— 每一个想要吃得安全健康的人儿,每一个不想让地球因为全球变暖而毁灭的人儿,都必须要重新认识土壤,认识光合作用。

你一定会被惊叹到,我们眼睛所看不见的那片大自然,原来如此奇妙。

农业可以毁灭健康,毁灭生态环境。

农业也可以恢复环境,恢复你的健康。

扭转局面的关键,就在你的脚下。

新词解析

再生农业 Regenerative Agriculture:

恢复土壤与生态的未来农业。

1

为什么从土壤开始呢,因为土壤是我们人类社会和自然环境最重要的连接点之一。我们吃的食物大部分都是从土壤里边长出来的,我们对待土壤的方式也决定了我们的社会是不是可以可持续地发展下去。

2

2015年是国际土壤年,联合国粮农组织的专家提出:我们目前生产食物的方式,对土壤的伤害太严重,导致水土流失太快。如果不好好保护土壤,再过60年,全球的耕地土壤的表土,也就是我们称之为“肥沃”的土壤,就要流失或退化殆尽。

中国的农业文明已经延续了数千年,到了现在还有60年就不能耕种了么?其实是因为在过去的一百年,尤其是过去的几十年,我们人类和土壤的关系发生了巨大的变化。从社会普遍的简单视角来看,农业就是“植物从土壤里长出来”,土壤似乎仅仅是对植物起到固定作用,提供氮、磷、钾这些营养元素。事实上真的那么简单吗?

土壤里的生态社会

▲真菌菌丝的网络可以帮助植物输送水和养分

▲真菌菌丝的网络可以帮助植物输送水和养分

事实上,对于大约92%的植物来说,它们之所以可以在土壤里生存,是要依靠真菌、细菌这些土壤里的微生物。左图土壤里白白的,好像是植物的根的丝状结构,其实不是植物的根。这棵植物还很小,它的根的确只有右边图上那短短的三条。白色的丝状物其实是土壤里真菌的菌丝。

如果真菌大家不是很熟悉的话,蘑菇肯定都吃过,蘑菇就是某些真菌露在地面上的部分。在地面之下,土壤里面,很多真菌就是以这样丝状、网状的形式存在的。菌丝的生长特别迅速,由一粒小小的真菌的孢子,很快就能蔓延成一个四通八达的菌丝网络。

如果把土壤比作是人类社会,这个菌丝的网络就好像是城市里面的高速公路一样。有了它真菌可以为植物提供养分,输送水分,还可以帮植物治病,帮植物驱赶害虫,有非常多的功能。但是这些也不是真菌单方面的付出,因为真菌和细菌本身的生存也是要依赖植物的。所以土壤里面的微生物和植物之间是有这样一个互惠共生,相互依赖的关系。

那么接下来我们就来看看这个土壤里面的微生物和植物之间是怎样构成这个生态社会,怎样互助共荣的。因为土壤的生态系统非常复杂,里面的成员太多了,所以今天我只重点讲真菌和植物之间的共生关系。

在我们人类的社会里面,人和人之间交流要用到语言,各种各样的交易行为要用到货币。在土壤中,由微生物、植物、动物组成的这个生态社会里面,生命之间相互交流,用到的语言是生物化学分子。它们之间有各种各样的能量的交易,还有物质的交易,这些交易依靠的货币是有机碳。

▲葡萄糖分子中间黑色的骨架是由碳原子构成的

▲葡萄糖分子中间黑色的骨架是由碳原子构成的

什么是有机碳?有机碳就是有机物里面的碳,什么叫有机物里面的碳?比如图中这个分子,名字说出来大家都知道,它是一个葡萄糖的分子。葡萄糖是富含能量的、最简单的有机碳水化合物之一,它是一个有机物的分子。在生物体内很多生物化学反应里面都可以见到葡萄糖,它是一个能量的提供者,在土壤生态社会里面,它也是一个非常重要的货币。

那么有机碳又是什么?图中葡萄糖分子中间黑色的骨架就是由碳原子构成的。不只是在葡萄糖里面,在所有的有机物分子里面,它的骨架都是由碳原子来组成的。大家知道地球上已知的生命是由有机物构成的,而所有的有机物分子里面它的骨架都是碳。所以说碳元素是生命最核心的元素,可以说没有之一。

有机碳的概念在今天的课程里面还会反复出现,现在先让大家熟悉一下。我们先看看土壤微生物和植物之间是怎么样形成一个互利共荣的生命的共同体。

▲植物根毛的横截面图

▲植物根毛的横截面图

这张图是一个植物根毛的横截面,绿色的部分是植物的细胞,棕色的部分是土壤里面真菌菌丝的细胞,可以看到土壤真菌的菌丝和植物的根之间可以有各种各样的连接形式。比如说有一些菌丝可以包裹在植物根的表面,形成一层膜;有一些菌丝可以伸入到植物的细胞之间;甚至还有一些菌丝可以穿透到植物的细胞内部,所以说他们之间可以形成一个非常亲密的,你中有我、我中有你的连接方式。

▲征得同意之后才能有亲密举动哟!

▲征得同意之后才能有亲密举动哟!

非常有意思的是,在形成这种连接方式之前,土壤里面的真菌和植物都会先通过一些化学物质,相互认识一下,交流一下。比如说这个真菌找到了一棵植物,找到它的根,想跟它之间发生这样亲密的关系,那这个真菌是先会释放一些化学物质。植物感受到了这些化学物质,知道有一个真菌想跟我来交朋友,那它同不同意?它自己就会作出决定,然后再通过一些生物化学的信息来回复这个真菌。只有在双方同意的情况下,才会发展成这样的关系。只有建立在互相理解相互尊重的基础上,才能有真正的互惠互利的这种生命的共同体。

互助 1:养分交换

7

那植物和微生物之间是怎么样的一个互惠互利法?首先,土壤里面的微生物与植物之间是相互喂养的,它们之间存在养分的交换。比如说真菌和细菌,各种各样的微生物,可以将土壤里面植物不容易吸收的矿物质转化成植物容易吸收的形式,再通过真菌菌丝的网络也好,或者是细菌的根瘤也好,将养分输送给植物。

真菌的菌丝非常细,长得很快,而且覆盖面可以很广,所以真菌可以将植物根吸收养分和水的能力扩大上千倍。这也不是真菌单方面的付出。作为回报,植物会将它光合作用合成的碳水化合物,有机碳,也就是刚才我们提到的,包括葡萄糖,这些充满能量的碳水化合物输送给土壤里面的这些微生物,来养活它们。

因为我们知道从现在的科学理解来说,基本上只有植物可以进行光合作用,土壤里面的这些真菌是没有办法进行光合作用来制造这些富含能量的碳水化合物的,所以它们之间是有非常紧密的依存的关系。

而且土壤微生物和植物之间的养分交换也是一个很智能、很灵活的过程。植物需要什么样的养分,它可以通过一些生物化学信号来告诉土壤里面的真菌,说我需要这个这个养分,你帮我去找,土壤里面真菌就会去帮它找出这些养分,然后输送给它。

所以如果我们是一棵植物,香港马会资料在这样的一个健康的土壤里面的话,微生物就好像我们家门口各种各样的小饭馆,每个小饭馆里面的厨师也很厉害,我们去吃饭的时候想吃什么,只要点单,厨师就可以给我们做什么,付账的时候,付一些有机碳就可以了,就是我们光合作用合成的这些葡萄糖之类的有机碳,把它付给微生物就可以了。
经过植物的光合作用,有机碳输送给土壤里面的真菌之后,会构成真菌的身体,然后再一步一步通过食物链来养活了小虫子、大虫子,再养活这些鸟,还有小动物,之后还有更大的动物。所以说植物和土壤微生物之间的共生关系,是整个土壤生态系统这么多生命赖以生存的根基。

刚才讲到,所有生命是由有机物构成的,这些有机物里面最核心的元素是碳。植物光合作用合成碳水化合物,就是利用二氧化碳作为原料来合成的。现在我们面临的温室效应,其中一个很重要的原因就是二氧化碳太多了。

如果土壤中的植物和微生物之间有一个健康的共生关系的话,我们就可以把大气中多余的二氧化碳吸收到土壤里面,把它转化成滋养生命的有机物。这个过程是我们目前唯一已知的,可以真正有效地减少大气中二氧化碳的方法,并且不会像有些新出现的,吸收二氧化碳的机械或化学工程那样,带来各种各样难以预测的副作用。

我们平时经常提的节能减排,其实只能减缓大气中二氧化碳、温室气体的增加,但是植物和微生物之间相互喂养的过程,是可以真正减少大气中温室气体的含量,把一个“坏”的东西转化成“好”的东西,甚至可以逆转气候变化的一个过程。

互助 2:打造健康土壤结构

▲真菌是最精巧的犁

▲真菌是最精巧的犁

土壤微生物第二个很重要的作用就是打造健康的土壤结构。换句话说,微生物是可以松土的。大家知道蚯蚓是会松土的,但相比之下,微生物松起土来比蚯蚓还要更加精巧,更加高效。

比如土壤里面的真菌,可以分泌一种带粘性的蛋白质,这种蛋白质会像胶水一样,把土壤里面的一些微粒给粘合成一个一个的“团粒”结构。有了这些团粒结构,下雨的时候,水可以快速地渗入到团粒之间,也可以储存在团粒的里面。为什么说健康的土壤可以像海绵一样吸水?就是因为有这些团粒结构。

水储存在团粒里面之后,可以再通过真菌和植物之间的菌丝高速公路来源源不断地、细水长流地把水分输送给植物,就不会让植物旱时旱死,涝时涝死。所以,好的土壤也能帮助农夫抵抗干旱和多雨的气候。

因为土壤里面有这样的团粒结构,所以很多健康的土壤看起来是圆滚滚的,有点像蚯蚓便便的那种感觉。如果再把土壤看作是一个城市的话,那里面这些团粒结构就好像一个一个小房子一样,各种微生物住在里面,水库也在里面,真菌的菌丝就像是一些输水的管线,可以把水分输送给土壤里面各种各样的植物,就像是一个智能的水库和供水系统。作为一个植物,如果你是香港马会资料在这样的土壤里面,想享受这样的供水服务的话,也是需要向土壤里面的微生物去支付一些有机碳。

互助 3:维持生态平衡,防止病虫害

9微生物第三个很重要的作用是可以维持土壤生态平衡,帮助植物防止病虫害。刚才我们提到土壤里面微生物和植物之间建立亲密关系之前,是会相互沟通,征得同意才可以。但是有些微生物它是不理这个的,它就是想要吃这个植物,或者是要让它得病。

当有一些致病的微生物来进攻这些植物的时候,植物可以通过一些生物化学的信号,向土壤里面有益的微生物求救。有益的微生物接到这个求救的信息之后,会分泌出各种各样的化学物质,帮植物抵抗疾病。有些物质可以直接作用于植物,提升植物的免疫力,还有一些抗病的物质,可以直接作用于这些致病的微生物,把他们赶走。所以说土壤微生物还可以帮植物治病。
甚至这些微生物还能帮植物捉害虫。通过电子显微镜拍的照片可以看到:一条线虫正在袭击一株植物。细细的一条是土壤里面真菌的菌丝,在菌丝上面有两个环状的结构,当线虫钻到这个环状的结构里面之后,环状结构感应到有线虫钻进来,会自动收紧,把线虫捉住,然后慢慢地消化掉。

10

Mendes et al., 2013

通过这些各种各样的形式,土壤里面的微生物,既可以防止病虫害的大规模爆发,又可以维持土壤里面的生命力,不会像用农药的时候,在无意的情况下,把本不该杀的生命也赶尽杀绝。

小结:

当我们了解到土壤微生物有这么多不同的功能,他们和植物之间有这样亲密的关系之后,我们会发现土壤里面真的有一个生态的小社会,有房子,有水库,有饭馆,有医生,还有警察,他们可以帮助植物提供养分,提供水分,还可以防止病虫害。这个生态小社会里面的货币是有机碳,是非常重要的能量的来源。

农业对土壤、食物和气候的影响

▲土壤里微生物的活动就像一个生态小社会

▲土壤里微生物的活动就像一个生态小社会

想象我们是一棵植物,香港马会资料在健康的土壤里面,周围有好多微生物开的小饭馆,我们非常喜欢去吃,但是需要用有机碳去支付餐费。

▲化肥就像代餐粉,取代了微生物对植物的供养关系。

▲化肥就像代餐粉,取代了微生物对植物的供养关系。

突然有一天,有个人每天给你送一包代餐粉,说代餐粉很好,营养非常均衡,可以满足你身体的所有需求,而且不收钱。也就是说,作为植物,你不需要支付有机碳就可以获得代餐粉。有些植物觉得很好,因为贪图便宜或者觉得方便,就把代餐粉吃掉了。吃掉之后就没有肚子再去旁边的微生物餐厅去吃正经的饭了。

久而久之,这些微生物觉得太没意思,没有人光顾我的餐厅,没有人支持我的生意,这些微生物的数量就会慢慢减少,就不再积极地为植物去提供养分了。植物每天吃代餐粉,吃到最后吃腻了,想再回去吃一口好吃的家常菜,就会发现土壤里面已经找不到它想要的微生物来提供这些养分了。这个就是化肥对土壤里面生态系统的影响,化肥就是植物的代餐粉。

▲喷洒农药的过程不仅会杀死“害虫”,农田里的生物都难幸免。

▲喷洒农药的过程不仅会杀死“害虫”,农田里的生物都难幸免。

再想象一下,我们在土壤社会里面香港马会资料得好好的,但是每隔一段时间就有人在水库里面投毒,理由是要清理犯罪分子。那大家知道这水里面如果有毒的话,不仅犯罪分子会被清理掉,好人、警察、亲戚朋友估计也都会被清理掉。这个其实大家已经很熟悉了,就是农药对土壤里面的微生物还有很多其他生命的影响。

▲机械翻耕会破坏土壤内部结构,使土壤板结化。

▲机械翻耕会破坏土壤内部结构,使土壤板结化。

现在土壤里面这些微生物有的是没有生意做,走掉了或者是消失了,有些是被毒药给毒死了。但是还有一些比较顽强,它们还是希望可以继续住在土壤里面。那好吧,每一个季度来一次强制的拆迁。我们刚才提到土壤里面微生物它会建造团粒结构,会形成菌丝,把土壤连结在一起。那如果来一次强制拆迁,把这些团粒结构和菌丝都破坏掉了,微生物也就很难再生存下去了。

这个就是翻耕,尤其是机械化的翻耕对于土壤生态系统的影响。它会把微生物辛辛苦苦建好的这些结构,这些为了让植物能好好生存,为了让植物能长出有营养的食物来给我们吃的这些结构给破坏掉。

因为我们对土壤里面这些活动的了解还非常少,不知道土壤里有这么多活动,我们就用农药、化肥,包括机械翻耕,去把它给破坏掉了。那现在我们知道了,就会发现土壤其实是社会的镜子,我们对土壤做了些什么事情,其实在社会里面也可以感受得到。

15

这两张图是都是来自上海的一家生态马会免费资料大全,他们做了一个实验,左边的这一张是没有经过翻耕的土壤,右边这张是用旋耕机旋过的土壤,我们可以看到已经稍微出现了一点板结的状况,当土壤里面的结构被破坏之后,原本很团结的、很有凝聚力的生态社会就会变成一盘散沙。

Pioneer Seeds, 2017

Pioneer Seeds, 2017

那土壤板结会对植物造成什么样的影响呢?这张图里最右边的是板结得比较厉害的土壤,左边的板结得不太厉害,是相对来说比较健康的土壤。对于植物来说,如果生长在板结的土壤里面,根就很难扎得很深。而且这个时候如果再用一些化肥的话,化肥只会在土壤的表面,所以植物就没有理由把根扎得很深,因为在土壤表面也可以吸收养分。

但是刚才我们也讲过,土壤里面的生命是要靠植物光合作用合成的能量来喂养的。所以如果植物的根不能深深扎入土壤里的话,那土壤“活”的部分其实也只是表面上浅浅的一层。如果植物的根可以扎得很深,可以把光合作用合成的能量输送到很深的土壤里面,那土壤“活”的部分就会是厚厚的一层。而且,植物的营养是在微生物的帮助下从根里面吸收的,哪种土壤里面长出来的植物营养含量会比较高也就不言而喻了。

我们提到过,整个土壤生态系统都是以有机碳为基础的。有机碳来自于植物和土壤微生物之间的共生关系。如果微生物没有了,土壤“死掉”了,生态系统的根基就没有了,就会造成有机碳的流失,尤其是土壤里面有机碳的流失。

有学者做过测算,自农业文明出现以来,我们全球耕地土壤里面的有机碳,大约已经流失了60%,流失到哪里去了?就是光合作用的相反方向,流失到大气中变成温室气体,加剧了气候变化。

不过,好消息是,这个过程是可以逆转的。如果我们用遵循自然规律的方式来做农业、畜牧业的话,是可以重新把这些多余的温室气体吸收到土壤里面。

再生型生态农牧业

从植物的角度考虑,多样化的种植是一种再生型生态农业。尤其是农林混合的生态种植,增加植物的多样性,同时也可以增加土壤里面微生物的多样性,因为不同的植物可能会吸引来不同种类的微生物;

从微生物的角度,堆肥发酵的过程是微生物不断增长的过程,所以堆肥是富含对土壤有益处的微生物。把堆肥加到土壤里面之后,可以帮助土壤恢复生命力;

耕作的时候,不要频繁地去扰乱土壤里面微生物的活动。可以用覆盖物取代翻耕,特别是天然的覆盖物,像是秸秆和稻草;

另外,不仅是农业,畜牧业如果遵循这样的自然规律,也是有可能让退化很严重的土壤恢复活力,将它转变成健康的土壤,健康的生态系统。

我们把这些做法叫做“再生型”的生态农牧业的生产方式。因为它是让植物和土壤微生物之间的共生关系再生,让土壤里面的生态社会再生。土壤里面的生态社会繁荣起来之后,有机碳含量也就会提升上去。而且我们知道这个过程有缓解气候变化(及保障粮食安全),甚至是逆转气候变化的潜力。

数据来源:CIRAD and INRA, 2017

数据来源:CIRAD and INRA, 2017

那究竟有多大的潜力?2015年,在巴黎召开的联合国气候大会上,法国政府提出了一个倡议,叫做“千分之四”倡议。就是说如果把全球耕地土壤里面的有机碳,每年提升千分之四,就可以吸收很大一部分我们排放的二氧化碳。如果把它和工业方面的节能减排相结合的话,达到的效果就是我们不再向大气中增加更多的二氧化碳,甚至可以把现有的多余的二氧化碳一点一点地吸收到土壤里面来。

我之前也跟一些生态农夫聊过,说每年把土壤有机碳提升千分之四是不是一个很大的挑战?实际上对于很多生态农夫来说,这根本就不是一个很难达到的目标,他们可以做得比这个目标好很多。所以作为消费者来说,如果我们可以支持这样的生态农夫、支持这样的农业方式的话,我们就可以一起完成这个非常非常重要的历史使命。

小结:

我们讲到了土壤里面微生物和植物之间的共生关系,讲到了土壤里面的生态小社会。化肥、农药、翻耕这些做法,可能会削弱土壤微生物和植物之间的互助关系,让土壤活力下降,肥力下降,食物的营养变得贫乏,而且还会加剧污染和气候变化。反之,如果我们不用化肥、农药,也着重去保护土壤里面这些健康的结构,我们就可以一步一步地恢复土壤的健康,提高植物里面的营养密度,还可以有潜力逆转气候变化。

文章来源:食物森林Forested

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/zYEc3mlYOH2bFHlMJeUDCQ

 

本文版权属于有机会(www.yogeev.com)或者相关权利人享有或者共有,未经本公司或作品权利人许可,不得任意转载。转载请以完整链接形式标明出处,商业使用请联系有机会

本网转载文章旨在传播有益信息,如果本文及其素材无意中侵犯了您的版权和/或其它相关知识产权,请及时联系我们,我们在核实后将在第一时间予以删除。

  1. xiaona 10/05/2018
    我不知道该怎么说我的事情,我与《菜篮子革命》一书后记的郭准是同事,我之前给他做财务。2018年3月22日我的父亲意外摔伤开颅手术并发症去世,这一切郭准都知道。2018年7月4日晚上他带我去他家,并且告诉我看着我为我的父亲去世的事情伤心他感觉很伤心,因为我们两个人年龄大了应该考虑结婚安家,这样可以相互照顾下。十天之后我们发生了关系,他就失踪了,并且告诉我不认识我。16日他在我公司门前大闹吐我口水,拿我的钥匙包打我,还拿了我的手机在我的微信群里发“睡我一次,要十万”这样的话,因为这个我离职了。我起诉到法院,法院因为证据不足,允许我收集到证据重新起诉。 这个平台是一个温馨祥和的平台,请你们帮帮我,我只要他承认他做过的事情就可以。因为他知道我的手机密码,而且他不止一次动手打我,请你们帮帮我,是他拿我的手机发的微信“睡我一次,要十万“。谢谢。