磷与土壤健康

土壤健康引起了很多人的关注。把土壤作为一个生命系统来看待，即它具有的物理、化学和生物学功能赋予了作物生产者和消费者们充分的想像力。决策制定者和技术推广人员则把它们与土壤健康联系在一起，特别是作为减少磷素损失的一个重要属性。他们的这种想法是否有据可查？
众所周知，保持良好的土壤物理结构的重要性。生产者和土壤专家长期以来一直珍惜土壤的这种重要能力，即让雨水渗入剖面，保持水分含量在一个合理的能被植物利用的张力范围，维持土壤以团聚体的形态存在，从而抗御外力侵蚀。虽然这些特性并不是新生事物，但它们对防止P素损失以及作物高产仍然十分重要。影响土壤物理属性的主要管理措施包括作物秸秆充分还田，使用有利于保持土壤有机质的耕作方式，当田间过于潮湿时不要实施农事操作以避免压实土壤。
“不能这样假定：养分自身循环越多，流失就越少”
关于土壤健康的化学性质，长期以来一直有人评估。生产者采取土壤样品来检测土壤化学成分。一个健康的土壤需要维持一定的养分水平才能保证作物的最大生长量，这是因为植物本身就是土壤有机质的主要生产者，并抚育土壤生物。土壤细菌，真菌，原生动物，线虫类，节肢动物，蚯蚓都是依靠植物产生的物质而生存。
土壤生物学性质似乎是土壤健康的一个最新领域。测定土壤二氧化碳的释放速度可以估算土壤含有的有效态有机质能支持多少生物活动。然而，这些测试结果需要谨慎解析。正因为这些生物降解能力是由测定获得，这些有机质并不会在土壤中长时间存在，因此，这些测定值的变异很大，取决于作物残差组成以及最近一次施用新鲜有机物后的气候条件。
在养分的生物循环过程中，一种生物死亡，另一个就会以它为食。真菌分泌出生物酶降解老的植物组织，细菌依次分解了真菌，而高等生物又以这两类物质为食，从而分泌出它们不需要的养分。每一次养分循环都释放出二氧化碳，总有机质下降，矿质养分释放量增加。微生物的生物膜和细胞壁破裂，细胞的内含物—包括存贮在液泡里的可溶性P—也释放到土壤中。每一次养分循环都会重复释放和再吸收的过程。一些养分易于流失，以致生物难以利用。因此不能这样假定：养分自身循环越多，流失就越少。养分的同步释放与再吸收是减少养分流失的最重要的特性。
土壤健康是一个值得关注的概念。提升土壤质量的措施包括覆盖作物、保护性耕作、作物轮作，等等 — 需要经过一个长期过程才能实现土壤退化防治。这些措施对防治严重的P素流失也至关重要。然而，一些最近实施的减少P素流失的目标，特别是那些针对减少可溶性P的流失，并不能仅仅依靠土壤健康而实现，肯定还需要重视养分的施用方法和施用时间。
许多几十年以前的研究表明，保护性耕作体系中1-2英寸表土的生物活性很强，养分浓度很高，是径流中溶解性P的主要来源。土壤保护措施应当小心实施。它并不是一个可以把P肥或粪肥施在土壤表面的一个借口。把最佳耕作和施肥措施相结合应该根据不同的土壤和地形条件来实施，在许多地区害需要进一步的研究。
Dr. Tom Bruulsema, Phosphorus Program Director. tom.bruulsema@ipni.net
PNT-2016-Fall-01