眾所周知,植物需要生長(zhǎng)在土壤中,并從土壤中汲取水分、養(yǎng)分。然而近幾年,有人卻在道路兩旁、礦山、坡面的綠化工程中,把石頭坡變成了林草地,這是怎么一回事呢?
這就要得益于一門叫“土壤菌綠化法”的技術(shù),它是由日本科學(xué)家發(fā)明的,其核心是用有效的土壤菌將巖石的風(fēng)化、土壤化的過程加速數(shù)萬倍,從而適應(yīng)草木的生存需求,使草木根系達(dá)到巖石內(nèi)部,使巖石上植物永久生長(zhǎng)成為現(xiàn)實(shí)??吹竭@里,大家明白了吧:土壤菌綠化法的實(shí)質(zhì)就是快速將巖石變成能夠讓植物生存的土壤。利用土壤菌綠化法,人為地制造出了一個(gè)活性土壤,具備了植物生存的各種條件,是非常經(jīng)濟(jì)的不會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境的綠化方法。
土壤菌綠化法原理①
那么土壤菌是怎么把巖石變成土壤的呢?土壤菌不僅在土壤的形成過程中具有重要的作用,而且也參與了土壤中的自然生態(tài)循環(huán)。它在巖石的成土過程中主要有2個(gè)功勞:
首先,是加速巖石的土壤化。
我們已經(jīng)知道,土壤是由巖石經(jīng)風(fēng)化作用形成的,通常,在溫帶地區(qū)的自然風(fēng)化營(yíng)力作用下,巖石風(fēng)化1cm,需要經(jīng)過200年甚至更長(zhǎng)時(shí)間。在自然狀態(tài)下,1cm3表土含有6×106-20×106個(gè)細(xì)菌,在這些土壤菌的作用下,風(fēng)化1cm巖石則需要1-2年。而土壤菌法施工后,1cm3表土含有108-109個(gè)細(xì)菌,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自然狀態(tài)下表土中含有的細(xì)菌數(shù)量,這就大大提高了風(fēng)化的速率。在巖石風(fēng)化的過程中,土壤菌進(jìn)行著2種分解,一個(gè)是腐食分解,主要是指在微生物的生活過程中,將有機(jī)質(zhì)分解成簡(jiǎn)單化合物和微生物生命活動(dòng)所需的產(chǎn)物。另一個(gè)是礦化分解,是指土壤菌在腐殖分解過程中所產(chǎn)生的大量有機(jī)酸,使巖石礦物被分解的過程。
其次,土壤菌能夠改變土壤的pH值。
酸堿性是土壤重要的理化性狀之一。在土壤長(zhǎng)期的發(fā)育過程中,氣候、地形、成土母質(zhì)、植被等因素都可以影響土壤的酸堿性。無論何種巖石,其初始狀態(tài)的酸堿性都很強(qiáng),而土壤菌在生命活動(dòng)過程中它不斷地進(jìn)行著許多特有的化學(xué)反應(yīng),這些反應(yīng)往往會(huì)降低土壤的酸堿性,從而使土壤向弱酸性或微酸性方向發(fā)展。
土壤菌中含有大量的微生物,如中溫菌群、高溫菌群、放線菌、絲狀菌、水素細(xì)菌等,有機(jī)物經(jīng)過這些土壤菌分解后,變成有機(jī)酸和無機(jī)營(yíng)養(yǎng)成份。無機(jī)營(yíng)養(yǎng)成份可以被植物吸收,而有機(jī)酸能對(duì)巖石礦物顆粒進(jìn)行再分解,使粗顆粒逐漸變細(xì),最終變成粘土,同時(shí)它還能供給植物營(yíng)養(yǎng),在土壤菌的作用下,人工制造出一個(gè)土壤層——生育基盤,這層土壤具有“高次團(tuán)粒結(jié)構(gòu)”,既有保水性、保肥性,又有透水性,透氣性,還能有效抵抗雨蝕和風(fēng)蝕,防止水土流失,能棲息多種土壤小動(dòng)物和各種微生物,最適合植物生長(zhǎng)。在生育基盤上,植物分孽多,生長(zhǎng)快,根系發(fā)達(dá)。由于土壤菌綠化法與自然界的原理相近,所以生育基盤易于維持,保證了綠化的持久性。
某高速公路護(hù)坡采用土壤菌綠化前后對(duì)比
①引自:姚正學(xué)等,巖石坡面土壤菌永久綠化法原理,甘肅科學(xué)學(xué)報(bào),2005,17(4):37-39