淺議我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)與地力培肥

2020-12-19 15:04:13曾志偉楊德榮

腐植酸 2020年6期

曾志偉周龍，2* 楊德榮，3

1 云南云天化股份有限公司昆明 650228

2 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院昆明 650201

3 云南省化工研究院昆明 650228

我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，人們生產(chǎn)、消費(fèi)蛋禽、果蔬、糧食等農(nóng)產(chǎn)品的同時(shí)，副產(chǎn)糞便、秸稈等廢棄物。這些廢棄物借助堆肥等發(fā)酵工藝，轉(zhuǎn)化為地力培肥（增強(qiáng)土壤肥力）的氨基酸、腐植酸、礦質(zhì)養(yǎng)分等物質(zhì)，從而構(gòu)成了一良性的循環(huán)生態(tài)鏈。循環(huán)生態(tài)思想，是古人留給今人的寶貴財(cái)富。借鑒這般農(nóng)業(yè)傳統(tǒng)，減少無(wú)機(jī)養(yǎng)分的無(wú)序投入，增加農(nóng)業(yè)廢棄物（或副產(chǎn)物）的資源化利用，應(yīng)是當(dāng)今社會(huì)維持并增進(jìn)土壤肥力最科學(xué)、生態(tài)、有效的重要方式。

我國(guó)歷史悠久，五千多年的農(nóng)耕文明孕育了以“多糞肥田”（動(dòng)植物殘?bào)w、人畜糞便、河泥、豆餅、酒糟等多種農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)一定處理后，作為肥料施入土壤中）為代表的農(nóng)耕傳統(tǒng)，其中有關(guān)土壤肥力的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐誕生了許多偉大的智慧，值得今人借鑒。

1 我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中的循環(huán)思想

闡述天地世間萬(wàn)象變化的經(jīng)典著作《易經(jīng)》，蘊(yùn)含了許多周而復(fù)始、循環(huán)往復(fù)變化的思想，“反復(fù)其道，七日來(lái)復(fù)，天行也”[1，2]，意指返轉(zhuǎn)回復(fù)沿著一定的規(guī)律，過(guò)不了七日必將回復(fù)轉(zhuǎn)來(lái)，這是大自然的運(yùn)行法則?！秴问洗呵铩穂3]將循環(huán)之道歸結(jié)為“圜道”，其圜道篇言：“日夜一周，圜道也。月躔二十八宿，軫與角屬，圜道也。精行四時(shí)，一上一下，各與遇，圜道也。物動(dòng)則萌，萌而生，生而長(zhǎng)，長(zhǎng)而大，大而成，成乃衰，衰乃殺，殺乃藏，圜道也。云氣西行，云云然，冬夏不輟；水泉東流，日夜不休。上不竭，下不滿，小為大，重為輕，圜道也”，從日月天體運(yùn)行、四時(shí)氣候變化、生物生長(zhǎng)壯老、水汽云雨更替等方面全面論述了宇宙萬(wàn)物的循環(huán)之道。

原始農(nóng)業(yè)的人們采集狩獵、刀耕火種等作業(yè)過(guò)程，逐漸觀察并認(rèn)識(shí)到了自然界日月星辰、動(dòng)物作息、植物生長(zhǎng)等規(guī)律變化。日出日落、月圓月缺、寒來(lái)暑往、春華秋實(shí)、潮漲潮落、花開花謝等循環(huán)往復(fù)的周期性變化誘發(fā)國(guó)人們?cè)嫉难h(huán)觀。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，人們按日月星辰、四季更替的規(guī)律日出而作日入而息、春種秋收?！安贿`農(nóng)時(shí)”是我國(guó)農(nóng)耕的優(yōu)良傳統(tǒng)，“小滿前后，種瓜種豆”“清明忙種麥，谷雨種大田”等農(nóng)時(shí)諺語(yǔ)是該傳統(tǒng)的典型特點(diǎn)。農(nóng)作物的生長(zhǎng)周期中，種子萌發(fā)、植株生長(zhǎng)、開花結(jié)果等過(guò)程與時(shí)令時(shí)節(jié)循環(huán)變化有較大的相關(guān)性，“不違農(nóng)時(shí)”，按節(jié)氣耕作是獲得農(nóng)業(yè)豐收的有效方式。為此，勤勞智慧的勞動(dòng)人民根據(jù)四季更替與作物物候變化的對(duì)應(yīng)規(guī)律，總結(jié)出農(nóng)歷二十四節(jié)氣。同時(shí)，農(nóng)業(yè)地力培肥的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐，也蘊(yùn)含著許多樸素、實(shí)用的循環(huán)觀。

2 循環(huán)思想與農(nóng)業(yè)地力培肥

古人講究天人合一，《論語(yǔ)》[4]云：“四時(shí)行焉，百物生焉，天何言哉”，意指人與自然同源同體，應(yīng)順應(yīng)自然，按自然規(guī)律行事作為。生物生命周期、日月四時(shí)更替等周而復(fù)始的循環(huán)往復(fù)變化是自然規(guī)律。以農(nóng)立國(guó)的古代中國(guó)，農(nóng)業(yè)是主要的生產(chǎn)生活實(shí)踐。人們“順天之時(shí)，約地之宜”[5]（遵守日月天體運(yùn)行規(guī)律、土壤特性），方能獲得更好的產(chǎn)出，以豐衣足食、國(guó)泰民安。

古代，農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，在千百年的農(nóng)耕文明熏陶下的中華兒女有著深厚的鄉(xiāng)土情結(jié)。植物從土壤中吸取營(yíng)養(yǎng)，開花結(jié)果，人類及動(dòng)物食取果實(shí)后，其排泄物應(yīng)歸還于土壤，形成一個(gè)良性循環(huán)，借以維持并增進(jìn)地力。農(nóng)村諺語(yǔ)“養(yǎng)豬不掙錢，回頭望望田”描述的正是這個(gè)理兒，為了更好地增強(qiáng)土壤肥力，收獲更多的糧食，人們還會(huì)走出家門，到街頭巷尾搜集動(dòng)物糞便，正如老子所描述的“卻走馬以糞”那般場(chǎng)景?！吨袊?guó)古代耕織圖》[6]中一副“拾糞”圖還原了漢代陜西人民拾糞場(chǎng)景；1909年，美國(guó)土壤研究所所長(zhǎng)富蘭克林·金來(lái)華考察也觀察到這般場(chǎng)景[7]。

2.1 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中有關(guān)地力損耗的認(rèn)識(shí)

我國(guó)古代某些時(shí)期、某些地區(qū)的確出現(xiàn)了地力損耗、作物減產(chǎn)的困境，如漢文帝時(shí)期，“夫度田非益寡，而計(jì)民未加益，以口量地，其于古猶有余，而食之甚不足者……”[8]，指出當(dāng)時(shí)天下耕地面積未減，人口數(shù)量未增，人均耕地面積相對(duì)之前還有所增加，可耕地產(chǎn)出的五谷食物卻十分不足。古人將這般現(xiàn)象歸結(jié)為“氣衰則生物不遂”[9]（“氣”即為“地氣”，即土壤肥力），古代的農(nóng)學(xué)家們認(rèn)為“地氣”旺盛是植物生長(zhǎng)的前提[10]，漢代思想家王充在《論衡·自然》[11]中云：“陽(yáng)氣自出，物自生長(zhǎng)”，若是植物不斷從土壤中索取“地氣”，而未及時(shí)采取措施以歸還“地氣”，那即會(huì)導(dǎo)致“凡田土種三五年，其力已乏”[9]、“地久耕則耗，三十年前禾一穗若干粒，今減十分之三”[12]的困境。

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中的“地氣”與“地力”接近于同一概念，可理解為土壤肥力。土壤能夠生產(chǎn)植物和收獲物，是由于它具有肥力[13]。土壤可分為自然土壤與農(nóng)業(yè)土壤，自然土壤未經(jīng)人類開墾利用，借助自然生態(tài)即可維持地力；農(nóng)業(yè)土壤經(jīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，如沒(méi)有合理補(bǔ)償，加之農(nóng)產(chǎn)品的不斷產(chǎn)出，地力隨之衰退，故而出現(xiàn)“地久耕則耗”的困境。有關(guān)地力的認(rèn)識(shí)，我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)與歐洲中世紀(jì)“土壤枯竭論”是不同的。歐洲中世紀(jì)“土壤枯竭論”認(rèn)為土壤會(huì)越種越瘦，地力衰退是必然趨勢(shì)；我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)則辯證地認(rèn)為“地可使肥，又可使棘”[3]，人們利用土壤進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，既可以越種越肥，也可以越種越瘦。地力增減的關(guān)鍵在于對(duì)農(nóng)業(yè)土壤的合理耕作與改良，鼓舞人們?yōu)閷?shí)現(xiàn)“地力常新壯”而不懈努力。

2.2 地力培肥的理論與實(shí)踐

受循環(huán)思想的啟發(fā)，植物生長(zhǎng)消耗土壤里的“地氣”，開花結(jié)果，人類及動(dòng)物食取果實(shí)后，其排泄物應(yīng)歸還于土壤（動(dòng)植物殘?bào)w也應(yīng)歸還土壤），形成一個(gè)“地氣”的循環(huán)，在地力培肥的同時(shí)，確保土地生產(chǎn)力。

清代農(nóng)學(xué)家楊屾《知本提綱》[14]中指出，“糞壤之類甚多，要皆余氣相培，即如人食谷、肉、菜、果，采其五行生氣，依類添補(bǔ)于身，所有不盡余氣，化糞而出，沃之田間，漸漬禾苗，同類相求，乃培禾身，身能強(qiáng)大壯盛。又如鳥獸牲畜之類，及諸骨、蛤灰、毛羽、膚皮、蹄角等物，一切草木所配，皆屬余氣相培，滋養(yǎng)禾苗”。這段文字深入淺出、形象生動(dòng)地描述了古代農(nóng)業(yè)循環(huán)生態(tài)鏈，文中的“余氣”“五行生氣”可理解為從土壤中帶走的養(yǎng)分，然后通過(guò)“多糞肥田”的方式將養(yǎng)分歸還土壤。這般邏輯接近現(xiàn)代養(yǎng)分歸還學(xué)說(shuō)[15，16]，與現(xiàn)代養(yǎng)分歸還學(xué)說(shuō)所不同的是，我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)予土壤歸還的不僅僅是礦質(zhì)養(yǎng)分（氮、磷、鉀及中微量元素），還包含豐富的氨基酸、腐植酸等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)。

著名農(nóng)史學(xué)家郭文韜先生[17]研究認(rèn)為，古農(nóng)學(xué)中的“糞壤”即為“人工肥力（糞）+自然肥力（壤）=農(nóng)業(yè)土壤”。我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)正是通過(guò)“糞壤”的方式，長(zhǎng)期維持并增進(jìn)土壤肥力，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)及人口增長(zhǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2.1 肥料的搜集與積制

古代農(nóng)業(yè)實(shí)踐中，人們惜糞如金，廣積糞壤，“凡掃除之土，燃燒之灰，簸揚(yáng)之糠粃、斷稿落葉，積而焚之，沃以糞汁，積之灌之，不覺其多”[9]，“凡禽獸羽毛骨角，田中所耘苗草，俱收入池中泡濫……”[18]，只為獲得理想的收成。明代我國(guó)人口突破2億[19]，之后人口不斷增加，人均耕地面積從明洪武二十四年的人均14.56畝，降低至清朝道光時(shí)期的人均1.65畝[20]，迫切需要土壤更多的產(chǎn)出，于是人民惜糞如金，廣積糞壤，盡最大所能搜集肥料（古代農(nóng)書中稱肥料為糞），以保持土壤肥力。

相傳殷商時(shí)期，我國(guó)勞動(dòng)人民就注重給土壤施肥[21]，宋元時(shí)期肥料種類約45種[22]，明代肥料種類增加至約120種[23]。通過(guò)各種渠道、途徑搜集肥料是我國(guó)農(nóng)業(yè)史的一大特色，明代徐光啟在廣積糞壤中將當(dāng)時(shí)農(nóng)業(yè)用肥料分為10類（約120種肥料）：糞肥（人及畜禽糞便）、餅肥（豆餅等）、渣肥、骨肥、泥土肥（墻土及河泥等）、灰肥（草木灰等）、綠肥、稿秸肥、無(wú)機(jī)肥、雜肥[23]。

人畜糞便、河泥、餅肥、草木灰等肥料施入土壤，以保持土壤肥力，是古代農(nóng)業(yè)地力培肥的常態(tài)，可這里有一疑問(wèn)，古人是否將人畜糞便等腐熟之后方作為肥料呢？草木灰、骨灰等肥料可直接入土，但未腐熟的人畜糞便、餅肥等會(huì)發(fā)酵發(fā)熱，且含有一定數(shù)量的病菌及蟲卵，直接入土易導(dǎo)致燒根燒苗及病蟲害的滋生。也許是我們多慮呢，勤勞智慧的勞動(dòng)人民早已發(fā)現(xiàn)這一要點(diǎn)，“熟糞”一詞最早見于漢代《氾勝之書》[10]，北魏賈思勰《齊民要術(shù)》[24]指出：“凡生糞糞地，無(wú)勢(shì)”，元代《王禎農(nóng)書》[25]指出：“驟用生糞，及布糞過(guò)多，糞力峻熱，即燒殺物，反為害矣”。古人認(rèn)識(shí)到生糞的危害，并摸索與總結(jié)了許多發(fā)酵腐熟的方法，最早的人工堆肥“踏糞法”見于北魏《齊民要術(shù)》[24]，之后宋代《陳旉農(nóng)書》記載了餅肥發(fā)酵處理與漚肥積制方法[9]，元代《王禎農(nóng)書》記載了河泥積制方法[26]。

踏糞法，由于沒(méi)有翻拋，屬厭氧發(fā)酵?！蛾悢贽r(nóng)書》中關(guān)于好氧堆肥的描述，是我國(guó)最早對(duì)堆肥的科學(xué)記載[27]，《陳旉農(nóng)書校注》[9]中提及“須細(xì)杵碎，和火糞窖罨，如作曲樣。候其發(fā)熱，生鼠毛，即攤開中間熱者置四旁，收斂四旁冷者置中間，又堆窖罨，如此三四次，直待不發(fā)熱，乃可用”。文中“須細(xì)杵碎，和火糞窖罨”“攤開”“又堆窖罨”等作業(yè)步驟，“候其發(fā)熱，生鼠毛”“直待不發(fā)熱”等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，與現(xiàn)代條垛式堆肥或槽式堆肥作業(yè)步驟及標(biāo)準(zhǔn)幾乎一致。“和火糞窖罨，如作曲樣。候其發(fā)熱”的過(guò)程即利用微生物（細(xì)菌、放線菌、真菌等），將草木、糞便等有機(jī)廢棄物中可生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為腐植酸類物質(zhì)；“生鼠毛”應(yīng)是微生物分解有機(jī)物形成腐植酸類物質(zhì)后形成的“菌絲”；“如此三四次，直待不發(fā)熱”，表明此時(shí)堆肥已發(fā)酵腐熟完成，微生物已將草木、糞便等分解發(fā)酵，生成多種腐植酸、維生素、核酸、菌體蛋白等，更好地實(shí)現(xiàn)地力培肥。

明清時(shí)期，肥料積制有熏土、蒸糞、釀糞、煮糞、煨糞、糞丹等[26]。煮糞是明代一種新的肥料腐熟方法，見于《寶坻勸農(nóng)書》[28]，其工藝制作過(guò)程為：將糞與相應(yīng)的骨頭一起煮，如馬糞與馬骨一起煮、牛糞與牛骨一起煮等。該工藝制作的煮糞，高度濃縮，有效養(yǎng)分含量更高，適于當(dāng)時(shí)擁有較多土地大戶家庭相對(duì)規(guī)模的施肥；而且煮糞形成的清汁作為追肥，肥效更足。煮糞或者在糞中摻雜谷物發(fā)酵形成相對(duì)復(fù)合的肥料，是肥料技術(shù)積累與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)物。糞丹法見于《徐光啟手跡》，后人研究發(fā)現(xiàn)[23，29]，糞丹肥料濃度高、養(yǎng)分足（豐富有機(jī)物質(zhì)礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)），還能除草殺蟲。糞丹的工藝制作過(guò)程如下：將砒霜、硫磺、黑料豆、糞（人畜禽糞便）、豆餅、畜禽腸胃等物料混合堆積起來(lái)置入一缸內(nèi)（每個(gè)缸置放在一鍋臺(tái)上），密封條件下曬21天，然后進(jìn)行煮糞。這般經(jīng)發(fā)酵、煮糞工藝而成的高濃度復(fù)合的肥料，養(yǎng)分濃度高，給運(yùn)輸、儲(chǔ)存、施用帶來(lái)了極大的便利；同時(shí)，其制作原料中一定比例的砒霜、硫磺、黑料豆有除草殺蟲功效，降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，還能提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，糞便、豆餅、河泥、秸稈等物料，利用自然界廣泛存在的微生物（細(xì)菌、放線菌、真菌等），將其中可生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為腐植酸類物質(zhì)，可直接或間接供給土壤養(yǎng)分、促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成（協(xié)調(diào)土壤水肥氣熱）、增強(qiáng)土壤微生物活性等，進(jìn)而保持“地力常新壯”，維持土壤肥力。

2.2.2 肥料（養(yǎng)分）還田的技巧

古代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，也有施肥不當(dāng)產(chǎn)生副作用的案例記載，如“糞多之家，每患過(guò)肥谷秕”[30]，指出施肥過(guò)量的危害，于是人們認(rèn)識(shí)到“糞不在多，在用得其宜耳。糞茍失其宜，反害稼矣”[28]。

在施肥上，講究施肥后覆土，以避免肥料養(yǎng)分的流失，“又必用土蓋好，使肥氣不走”[18]?，F(xiàn)代農(nóng)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)[31]，特別是氮肥，施入覆土利于減少氮素?fù)p失。古人農(nóng)業(yè)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)水肥同施，利于地力培肥與作物養(yǎng)分的吸收，認(rèn)為“水氣所到之處，即糞力所到之處”[18]。古人還將草木灰用于根外施肥[32，33]，元代《農(nóng)桑衣食攝要》[34]中提及：“布葉則刪耘，宜帶露撒灰”，文中描述的情景（葉片展開時(shí)候，在帶有露水的葉片上撒草木灰）與現(xiàn)代葉面噴施高鉀肥料農(nóng)藝措施十分相似。

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，用肥適度、講究方法（覆土施肥、水肥同施等）是今日現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)的雛形。

3 結(jié)語(yǔ)

以“多糞肥田”為代表的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)文化，是我國(guó)土壤肥力循環(huán)思想及實(shí)踐的重要組成部分。隨著人口的持續(xù)增長(zhǎng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人地矛盾日益突出，有限的耕地急需更多的產(chǎn)出，人們惜糞如金，廣積糞壤，肥料收集、積制與施用技術(shù)不斷進(jìn)步，它們所承載的畫面、景象，是“中國(guó)制造”的重要組成部分。