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世界土壤日 | 土壤里的小蚯蚓不见了?
2023-12-07 757人游览

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蚯蚓 ©WWF

       今天是125日,是第十个“世界土壤日”。不知从什么时候起,土壤里少了什么?是地龙,是鱼饵,也是踪迹不明的生态系统工程师。长久以来,蚯蚓都是土壤肥力的象征。当一片土地失去了蚯蚓的身影,这片土壤生态系统也可能在逐渐坍塌……

 

小蚯蚓大能量第二集短片

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       在土壤生态系统里,蚯蚓是总生物量最大的土壤动物。蚯蚓最重要的两项贡献是改良土壤结构和促进营养循环。蚯蚓通过在土壤里不断移动从而疏松或压实土壤;在营养循环方面,实验证明蚯蚓能够加速有机质中氮的矿化过程,蚯蚓的密度往往与土壤中无机氮的含量正向相关。在农牧业中,蚯蚓不仅可以有效分解粪污和秸秆等农牧业污染,还能够产出“有机肥之王“——蚯蚓粪,从而帮助缓解农牧业污染、减药减肥、帮助保护农业和草原生态系统。

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蚯蚓粪堆 © CX

        蚯蚓为什么慢慢消失了?主要原因是农药化肥的广泛应用。回顾我国农业发展,化学肥料的传入和生产在上个世纪大大改善了粮食产量低、供应不足的问题。农药化肥的应用在保障粮食安全方面发挥了巨大作用。然而,我国农业化肥的利用存在一定问题,威胁土壤生态系统的健康,阻碍农业可持续发展。

 

        2020年,我国化肥消耗量达5,250万吨,约占世界化肥总消费量的27%。作为世界上消费化肥最多的国家,较高的施肥水平和不平衡的化肥投入导致了较低的肥料利用率和“氮素盈余磷素平衡钾素严重不足”的土壤养分现状,并且肥料利用率呈现着不断下降的趋势。从化学角度来说,过高的施肥水平不仅导致土壤养分的不平衡 ,还会造成资源浪费,导致土壤中养分过剩和污染物积累,并且给土壤环境造成巨大压力。从生物角度来说,不合理的化肥施用必然会导致土壤生物多样性的流失,从而造成土壤板结,土壤营养循环减弱等问题。土壤的物理、化学、生物性质本就是紧密相关,一步出错,就很容易形成恶性循环。

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严重的土壤盐碱化土地 © CX

         二十届中央财经委员会第一次会议特别强调:要坚持走农业绿色发展道路,首要先调整农业投入结构,减少化肥农药使用量,增加有机肥使用量!绿色发展是构建高质量现代化农业的必然要求,是解决土壤污染问题的根本之策。

        中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员、国家绿肥产业技术体系首席科学家、“十四五”国家重点研发计划项目负责人曹卫东在接受《环球》杂志记者采访时表示,‘中国农田肥料投入不尽合理,尤其是有机肥源不足,长期存在重用地、轻养地现象,导致农田土壤退化、肥料利用率不高等一系列问题‘。要想真正实现化肥减量或化肥替代,应当立足于将培育健康土壤和有机无机配合两条路径相结合,在解决好土壤健康的前提下,推进化肥减量。


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农田 © WWF

        除此之外,化肥产业也是农业碳排放的重要来源之一。2022年6月,国家发展改革委农业农村部印发《农业农村减排固碳实施方案》提出,降低温室气体排放强度,实施化肥减量增效的建议。其中,提到了多项举措:科学施肥,提高肥料利用率;水肥一体化;肥料的“绿色生产”,建立回收再利用系统,增强废水废气的重复利用和资源化,大力发展固体废弃物回收技术等。

 

小蚯蚓,一定要回来!

       谈到科学施肥,我国化肥生产中以低浓度单一营养元素的化肥为主,复合肥专用肥比例较小复合化程度较低。在化肥的减量增效行动中,尤为重要的一项就是科学的施用有机肥。

 

       今年秋天,在WWF和金典的一个绿色发展项目试点,乾安县安字镇左淑雫家的玉米迎来丰收。半晌地的收成大约在1.7万斤。这片玉米地从播种到收获,左淑雫没有施过一次化肥。左淑雫说:“我这片玉米地不仅产量高,而且玉米的品质好,卖价也比其他玉米高不少。” 左淑雫“秘诀”就藏在周边的一块地里。她家在这里养殖蚯蚓,吃蚯蚓长大的鸡就是“蚯蚓鸡”,绿色有机,蚯蚓粪就成了玉米和蔬菜最好的有机肥。

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大苞米 © CX

        什么是有机肥?它俗称农家肥,包括以各种动物、植物残体或代谢物组成,如人畜粪便、秸秆、动物残体、屠宰场废弃物等。另外还包括饼肥(菜籽饼、棉籽饼、豆饼、芝麻饼、蓖麻饼、茶籽饼等)、堆肥、沤肥、厩肥、沼肥和绿肥等。主要是以供应有机物质为手段,由此来改善土壤理化性能,促进植物生长及土壤生态系统的循环。

 

       蚯蚓有机肥是名副其实 “有机肥之王”。吉林乾安县老科学技术工作者协会主任,宁文贵说,“一斤蚯蚓粪,至少能顶10斤农家肥。”。除了营养均衡、肥力强等优点,在蚯蚓有机肥的生产中,蚯蚓既是生产者,也是消费者和分解者。蚯蚓的多重角色在农牧业垃圾处理,加强营养物质循环上发挥着极大的作用。蚯蚓本身作为饲料用于家禽养殖也大有前景。

 

       黑龙江省科学院自然与生态研究所张继舟博士说:“蚯蚓粪就是蚯蚓以有机物为食之后,所产生的排泄物。作为一种高效有机肥料,它将有机物、微生物、生长因子有机结合在一起。蚯蚓粪施入土壤后,可向植物输送氮、磷、钾等矿质元素,同时向土壤中释放大量有益微生物,起到固氮、解磷、解钾的作用。蚯蚓粪中分泌出的细胞分裂素和赤霉素等植物激素,可促进植物生长;产生的粘多糖,可促进土壤团粒结构的形成;其产生的广谱抗生素,可消灭土壤病原菌,抑制植物土传病害的发生。”

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蚯蚓粪堆 © CX

 

        吉林省松原市长岭县盐碱土地分布广泛。为了提高单位产量,多年来农民们向田地大量投入化肥,使土地进一步盐碱化,有机物质流失。为了改善土壤环境,引导农民认识和发展绿色农业,当地引进蚯蚓养殖基地。当地农户和蚯蚓养殖基地负责人张凤林说,蚯蚓不仅能产出蚯蚓有机肥,有效的解决粪便堆放和处理的问题,还能缓解空气污染。

 

        然而,有机肥的广泛应用面临着重重的挑战与问题。例如,减少化肥用量,粮食产量能否得到保证;施用有机肥人工成本较高;农民对有机肥的认识和意识有待提升等。尽管面临巨大困难,发展绿色农业是我国可持续发展的必然趋势和要求,也是我们需要去不断探索和实践的方向。小小蚯蚓链接着绿色生态产业链,承载着实现绿色农业发展的希望。


       为了探索绿色农业发展的路径,WWF世界自然基金会和伊利金典的绿色发展项目,联合合作伙伴深入开展了基于蚯蚓堆肥的有机废弃物生态增效研究实验;在吉林省松原市乾安县建立和拓展了基于蚯蚓有机肥生产和利用的绿色农牧业试点。实验证实蚯蚓可以在牛粪与秸秆的混合物中较好的存活;堆肥后,蚯蚓生物量存在明显的提升;蚓炭耦合堆肥,增加了堆肥产物中速效养分含量,使其肥力更加充盈。

 

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试点农户查看蚯蚓粪堆 © CX

 

 

         目前,试点项目阶段性结果显示:蚯蚓有机肥能替代部分或全部化肥的投入(投入比例取决于农户具体情况);玉米、蔬菜和水果产量较以前相当,品质和口感更好。关于蚯蚓肥的生产,多数农户刚刚开展这一项目,需要逐渐提高技术,积累经验。WWF和合作伙伴及时提供了技术培训与指导,特别是组建蚯蚓养殖群后,养殖户直观、快捷、及时地和专家进行交流沟通,迅速提升了养殖户的蚯蚓养殖能力。养殖效果明显好于2022年。此外,试点工作发挥了示范作用。

 

小蚯蚓承载绿色农业发展的未来

       蚯蚓有机肥试点只是一个开始,是技术应用与模式探索的开始,是生态农牧业模式的有力尝试。蚯蚓承载了绿色发展的未来。

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生态农牧业模式尝试 © WWF

        近期,《农业可持续发展国际期刊》(International Journal of Agricultural Sustainability)上发布了题为《农户利用蚯蚓处理和管理可持续农业废弃物的驱动力和阻碍》(Drivers and barriers in farmers’ adoption of vermicomposting as keys for sustainable agricultural waste management文章, 作者们以‘应用蚯蚓堆肥将农业垃圾转化为有机肥’为技术背景,以伊朗为研究地点,针对“应用蚯蚓堆肥面临的挑战与障碍”的问题开展了一系列调研。共有142名农户接受了相关问卷调查与半结构化访谈。研究结果表明,目前确实存在不少挑战,包括:前期投入、必要设备的缺乏、津贴补助机制不完善等。

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蚯蚓 © WWF

 

       在传统农业向绿色农业发展的转型进程中,政府扮演了关键的引领者角色,农户是至关重要的实践者,科研单位、非政府组织和企业是不可或缺的推动者,人与自然是受益者。针对利用蚯蚓发展绿色农业提出以下建议:

1. 政府可对减肥和利用有机肥农户进行政策性补贴。

2. 提升现有蚯蚓堆肥生产与应用的政策和制度,加强灵活性,简化实施步骤和降低成本

3. 需谨慎比较和选择不同类型的蚯蚓堆肥技术与蚯蚓堆肥规模

4. 关于蚯蚓堆肥产品,建立市场支持与激励机制,对有机产品进行详细分类与标签

5. 提升农户的蚯蚓堆肥知识与经验,提供培训和资源支持

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绿色发展 © WWF

 

      绿色农业的探索、土壤质量的改善、农产品质量优化、农民经济收益提升、环境的改善,这些变化都少不了小蚯蚓的大作用。未来,当小蚯蚓得到更多的关注,并被更广泛的应用于绿色农业,将会为绿色农业发展赋予巨大的能量。小蚯蚓,大能量。

 

 

作者:CC、CX

排版:石文迪

 

 

 

参考资料:

Rastegari, H. et al. (2023) ‘Drivers and barriers in farmers’ adoption of vermicomposting as keys for Sustainable Agricultural Waste Management’, International Journal of Agricultural Sustainability, 21(1). doi:10.1080/14735903.2023.2230826.

Raza, S.T. et al. (2022) ‘Reuse of agricultural wastes, manure, and biochar as an organic amendment: A review on its implications for Vermicomposting Technology’, Journal of Cleaner Production, 360, p. 132200. doi:10.1016/j.jclepro.2022.132200.

Suthar, S. (2009) ‘Bioremediation of agricultural wastes through vermicomposting’, Bioremediation Journal, 13(1), pp. 21–28. doi:10.1080/10889860802690513.

中国化学肥料发展及其对农业的作用’ (2008) 土壤学报, 45(5), pp. 852–864.

化学肥料的土壤生态环境效应’ (2008) 应用生态学报, 19(5), pp. 1158–1165.

农业部农村社会事业发展中心 (2018) 小蚯蚓"链接"绿色环保生态产业链, 中华人民共和国农业农村部. Available at: http://www.moa.gov.cn/ztzl/scw/cyrhnc/201803/t20180319_6138620.htm (Accessed: 27 November 2023).

 化肥危机下的"绿肥出路" (2022). Available at: http://www.news.cn/globe/2022-07/18/c_1310640187.htm (Accessed: 27 November 2023).

史上最全有机肥知识来了! (2017) 中国农业信息网. Available at: http://www.agri.cn/kj/syjs/zzjs/201703/t20170313_5519501.htm (Accessed: 27 November 2023).