沙漠上的有机农业
加拿大陈慰中博士
2007 年8月30日
简介
沙地比泥土升温快,所以在沙漠的天气非常不稳定。热空气生成风把沙子和沙尘吹到海洋。例如从非洲沙哈拉沙漠吹来的灰尘穿越了大西洋到北美洲。同时,这些灰尘可以用一周时间穿过大西洋。这些热空气可以从海水蒸发形成云。这些上升的云进入大气层可以在海上形成低压区。当云上升的时候,它们可以凝结成雨。这些可以凝结成雨的云释放凝结时生成的热量,并且制造由热量形成的闪电,继续爬升直到离开热带低气压区。这些热带低气压区可以吸收周围循环的下行风暴。在低气压区中心,飓风眼将会形成。
如果在沙哈拉沙漠的表面种植苜蓿草,首先他们的根会固定住流动的沙。其次,这些被覆盖住的沙层表面可以减少沙子产生的热量并且降低所在地的气温。苜蓿草的生长自然吸收空气中的二氧化碳,所以可以减少温室气体的数量。开垦沙漠表面和保持低温,沙漠就会吸引云层并降雨,因为在寒冷的地区气体更容易凝结。在长期的影响下,被苜蓿早覆盖的沙漠会有更多降雨。苜蓿草是一种长久性每年同根再生型植物。同时苜蓿草也回固定氮就像土地里自然的肥料,它还会改善沙层的营养价值。更进一步说,苜蓿草在沙层中有深深的根,而且它以后会自然分根。从我们有限的经验,苜蓿草是开垦沙地的最好候选植物。
人们必然会问一个问题:苜蓿草的生长需要水,那么在沙漠中水从哪里来?在我们的实验中,我们在沙地和房子周围的碎石中播种苜蓿草的种子,并且不给它们浇水。经过几个月,这些种子发芽并长成苜蓿草,但是是不规则的。整体的说,我们在不同大小盛满沙的盒子中播种并且每天灌溉,这些种子发芽,形成幼苗,最后长成高高的苜蓿草。我们生动地把这些盒子命名为:沙哈拉沙漠,戈壁沙漠和朱迪亚沙漠。它们都有苜蓿草在生长。我们和很多人交流过包括从加拿大大草原来的农民,他们都感到很惊奇。公众都认为沙漠里是不可以生长植物的,但我们出乎意料的发现沙漠中是可以生长植物的尤其是苜蓿草。
但是问题仍然存在。在沙漠中,水从哪里来?在六个月之后我们突然发现在沙盒子底下的水流出去了,但是泥土盒子没有渗水现象。我们因而得出结论:沙子过滤水份而泥土在表层途中的腐殖质结构中保留水份。这个结论证明了沙漠极少吸收雨水。经过几百年,无论多少雨水都回渗到地下成为纯净水。沙漠中的这些地方被称为绿洲。这些被公认为沙漠有地下水的供应。水从哪里来灌溉苜蓿草?我们可以利用沙漠的地下水来灌溉苜蓿草。我们还可以有效的使用沙漠中的自然地势形成分水岭来灌溉苜蓿草。一旦苜蓿草开始生长并且足够覆盖广大的沙漠表层,它将会改变微观气候并形成降雨,因为微观气候的气温比较低。在这一点上,我们开始投资灌溉苜蓿草的设备。
大家都清楚,在过去50年里为了种植出口大豆,巴西毁灭了亚马逊河流域的热带雨林。由此大家也知道,在亚马逊河的滥采滥伐作用下导致了气温上升和土地干旱。
正如我们所指出的,飓风无疑例外的都是由热带风暴造成的。在加拿大的西海岸,因为这里的海水温度很低,所以从来没有热带风暴形成的飓风。巴西也是同样的情况。南部大西洋的水温很低不至于引起热带风暴,但是最近气候开始变化。由于巴西不断的滥砍滥伐,在2004年3月27日,巴西靠近南部大西洋的海岸第一次发现了飓风。巴西的滥砍滥伐同时又加速了全球温室华效应和撒哈拉沙漠的沙尘暴。难怪美国南部经常遭到飓风的袭击。这就需要我们做大量工作去阻止烧树和扩大在沙漠种植苜蓿草的面积。
阿尔伯塔省报告

Peter Lundgard
的牛在苜蓿草场上
初步报考—2005年3月到2005年11月
我们从Peter Lundgard的有机牛农场里得到苜蓿草的种子. Peter Lundgard是阿尔伯塔省南部Fairview地区唯一认证的有机牛农场主.Peter有一套完整体系的方法管理农场,他用60到80天的循环系统来放牧..这个农场的体系和附近有疯牛病的农场有明显的区别.他也种植多年生黄花苜蓿草(medicago falcata). Peter认为这种苜蓿草可以解决中国的沙漠问题.苜蓿草是治理中国沙漠问题的好的候选植物,因为它可以通过土壤里的根部系统固定空气中的氮,这都和根部小节微生物的存在有关,就和我在哥伦比亚省的维多利亚用的种子一样.
在我的印象中中国沙漠可以种植黄花苜蓿草. 我天真的以为如果在沙子中可以种植苜蓿草,沙漠就可以被绿色草地覆盖,并且减少全球温室化效应.因此,在三月末,我们把从Peter那里得到的种子种在了我家后院不同的沙盒里,把沙河想象成为戈壁沙漠.因为苜蓿草是豆科植物所以我希望它可以在沙子种固定氮作为有机化肥.
我们实验中用了不同的沙子:清洗过的沙子,泥沙,混凝土沙,清水沙(湖里的),海水沙和建筑用的碎石沙.这些种子被种植在不同体积的木头盒子中.这些宽度窄的盒子长大约是5到10英尺,高度时6英寸到4英尺不等.
我们用雨水作为我们的水资源.从排水道收集的雨水排放到屋外不同角落的木桶里.所有的木桶里被蓄满雨水后会流到另外的木桶里.我们用雨水来灌溉苜蓿草使他们发芽和生长.在我们的实验中除了几天使用自来水灌溉苜蓿草.在沙漠中建造一种雨水收集体系来完成雨水的收集, 同时我们可以在沙层下找到以前雨水形成的地下水资源.
经过8个月的试验,我们总结出观察的结果, 结论如下:
- 在阳光下沙子升温比土壤快。晚上,沙子比土壤降温快。但是沙子保湿功能不如土壤。
- 沙子需要水种植苜蓿草。
- 从三月开始每天傍晚灌溉,在一周之内苜蓿草就可以发芽。沙子和土壤同样可以生长苜蓿草。我们把苜蓿草种植在沙子里,仅过几天的施肥,在同样的沙子里再种植苜蓿草。在几天之内我们就可以看到苜蓿草发芽。
- 因为苜蓿草是多年生植物。在它枯萎的时候可以从同样的根同时生长, 在下一个季节新芽会再生长。每年苜蓿草都生长,所以它是多年生植物。并且三片叶是豆科植物,它具有瘤系统可以固定土壤空气中的氮。但是三叶草是两年生植物,每两年要在播种一次。
- 经过我们观察苜蓿草的根部可以生长很深,但最后可以长达几英尺。在土壤中生长的苜蓿草经过观察发现根部长有氮瘤,这种情况也发生在沙子里种植的苜蓿草。苜蓿草深深地扎根在沙子中,否则会被抢风吹跑。
- 当阳光照射在沙子区域,它最高可以达到40摄氏度。被苜蓿草覆盖的同样沙子最低温度可以达到15摄氏度。
- 当室外温度达到35度的时候,土壤的温度时36度,而沙子的温度最高可以达到45度。被苜蓿草覆盖的土壤温度只有28度,而被苜蓿草覆盖的沙子温度最低可以达到24到30度。所以说沙子比土壤升温快。当沙子和土壤被苜蓿草覆盖它们的温度会很低。
- 在实验中我们用不同高度的沙盒种植苜蓿草。
- 浅沙层比深沙层升温快温度高。然而我们发现越高的沙河灌溉的时候有渗水现象出现。所以我们得出结论:沙子有渗水特征。沙子不保持水分。众所周知,在所有的沙漠中沙子下层有地下水存在。
- 有很多人问道,种植苜蓿草一定需要水,那么如何在沙漠找到水源来灌溉苜蓿草呢?这个答案是我们必须先要开始在沙漠中投资水源设施来种植苜蓿草。当沙漠的表面被绿色的苜蓿草覆盖住,沙漠的天气会开始变化,气温会降低。在低温下,沙漠把空气中的蒸汽凝结成雨是比较容易的。在这样的情况下,我们可以重新从沙漠中获得雨水。在我们进行投资雨水建设设备来种植苜蓿草的时候,我们必须发现沙漠地下水资源的地点。从沙子渗水现象和过去历史记载,我们可以从沙漠地下找到地下水资源。
- 如果一旦在一个准确的地点种植苜蓿草,不仅沙子的质量可以改变,沙子的气温也不再和以前的温度一样高了。我们发现在沙子里没有必要施肥,没有必要进行任何形式的添加肥料。我们相信在种植在沙子中的苜蓿草,营养肥料可以来自于空气中的氮气。苜蓿草的成长通过光合作用,吸收空气中的二氧化碳变成植物的碳水化合物。这样,通过在此吸收空气中的二氧化碳进入苜蓿草植物体内是减低全球温室效应的一种行为。有些人惊奇的发现,种植在沙子中的苜蓿草可以和种植在土壤中的苜蓿草一样茁壮,或者相差无几。
- 在沙子中和土壤中种植的苜蓿草都可以开出黄花,但是在土壤中,苜蓿草可以开更多的黄花。在湖中来的谈水沙子种植苜蓿草比在海边海水沙种植的要茁壮很多。
- 很多有意思的事情在这次试验中被发现并提出。在2005年初秋,在雨季来临之前,我们在三个区域播种:土壤区域,沙子区域和砾石区域。当雨季来临之后,经过一个月之后,到了十一月初的时候,我们发现有些异常情况出现。在三个区域中,苜蓿草都发芽并生长,并且长的最繁茂的竟然是砾石区域。我们将在明年再次试验进行对比研究。
莫哈维沙漠考察
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2006年11月初,加拿大维多利亚市市政府通知我被选为维多利亚市荣誉公民。这个仪式是11月21号在市政府厅举行,因此我就在11月6号抽出两个星期的时间提前考察莫哈维沙漠。现在对莫哈维沙漠这短短时间的考察做出一个小报告与国人分享。
从美国的西雅图坐长途的火车到美国南部的洛杉矶要用两天一夜的时间。在车上,碰到一位来自加拿大的乘客,是一位有机农民,他告诉我,化肥会使土壤板结化。因为化肥杀害了土壤里面的微生物。土壤的微生物死亡以后就不会建立土壤的构造了,因为微生物所建立的土壤的结构能使这些结构含水并保持土壤的湿度。微生物的新陈代谢能建立土壤的有机结构使土壤能够保持结构和含水功能。
在洛杉矶过了一夜以后,换长途灰狗汽车两次才到达了莫哈维沙漠的边界上。今年七月份在火车上遇见的太太来接我到她家去。她本人有59岁了,她的先生年龄和她差不多,是过去越南战争的退伍军人。过去美国在越南战争的时候,执行了生物战,美军使用化学武器橘色制剂(Agent Orange),他在前线作战时候中毒,现在他的脊椎中毒,一个耳朵也聋了,但是身体依旧强壮,我考察的时候,他天天替我开车,领我去考察。沙漠的气候比洛杉矶还凉快。但是晚上,比洛杉矶还冷。我们第二天早上就开始在沙漠上播种苜蓿草的种子。在他们家住宅的周围的沙地上,他和我两个人用手播种,在周围干涸的溪流播种。在他们住的附近有一个干涸的湖泊叫海市蜃楼湖(Lake EL Mirage),还有一些荒凉的废墟(ruins)。
之后,我们还参观了两个一望无际的苜蓿草场,这些苜蓿草已经在沙漠上长了几年了。但是这些苜蓿草是准备喂养奶牛的。奶牛的农场自己发现了水源,在苜蓿草农地里开发了几口井,就用电力抽水浇灌苜蓿草的农地。苜蓿草是多年生植物,每年就割下来喂牛,农民五年一次收获,然后把苜蓿草翻耕在土壤低下当作肥料。农场是用牛粪来施肥的。堆牛肥的地点日久被牛肥给烧焦了,所以沙漠的沙地可以用牛粪来种植苜蓿草的,但是要用大量的当地自己寻找的水源来浇灌。
招待我的夫妻叫做Gail Bowling,她的先生叫做 Michael Hagen. 他们的邻居有一家人自己打井,邻居的太太教我如何在沙漠中寻找水源。手中拿着两条金属细棒,寻找沙漠中的水源,据说,地下的水流能够产生一种磁场,磁场能够影响地上两条金属细棒使它们交叉。笔者在半天之内就学会了。这个沙漠上还有一条河流叫做莫哈维河流。据说这个河流是内陆河。水源由地下涌上又流到地下去,是一种可持续性,周而复始的河流。沙漠虽然一年下雨几次而已,但是沙不含水,把雨水都过滤到地底下。几万年来变成地下水源而产生周而复始的作用。沙漠的水源的发现还需做些研究的工作。沙漠上家家户户都种植树木,几十年来都成了高大的树林。很多人问我,为什么美国人会跑到沙漠上来居住?就有成千成万的美国人住在沙漠里。原因是沙漠上的地价比城市便宜很多。很多人干脆把城市的房子卖掉,就到沙漠里来重建还可以有剩下的钱。因此沙漠这一代人除了白人之外还有一些墨西哥人,还有一些韩国人。
海市蜃楼湖下雨以后,就会有水,还有来自四面八方的山顶的积雪溶解以后也会到湖中来。据说地下水要40英尺才可以找到。据说整个莫哈维沙漠有居民一百万人,水源除了井水以外还要靠科罗拉多河 (Colorado River)。星期日夫妻俩人早上介绍一位朋友(David Walker)一起吃早饭。这位朋友是利用牛粪和沙混合土壤种植蔬菜的。我离开沙漠的时候还带回来一小袋沙并且带回一些沙漠苜蓿草的种子。然后我就撒种在带回来的沙中,放在学校的客厅里,用无水状态种植苜蓿草,当然是长不出来的。没有写文章以前,打电话到沙漠的夫妻家中,问候这对夫妻。告诉他沙漠回来以后赶上名誉公民的典礼,谢谢他们的招待并问他们,在沙漠里播种的苜蓿草种子是否发芽了。他们回答:我走了以后三个星期,产生了两次沙尘暴。但是他们今后总会注意的。所以要在沙漠上播种苜蓿草谈何容易啊。笔者不怕把失败的经历与国人分享。总而言之,这是笔者“愚公治沙”无水种草。将来我回国的时候,会一定再到东北、内蒙、宁夏、甘肃的民勤向群众治沙的学习考察。临走一天,笔者和一群老美们在沙漠的一家中国餐馆共同聚餐,心情非常愉快,促进中美友谊的。
苜蓿草降低全球温室效应
中国传统的有机农业采用人和动物的粪便,西方的有机农业农民不用人畜粪便,但是有些人采用动物的粪便,如牛、马、猪的粪便。但是加拿大西部有机小麦农民们则多用绿肥,就是先种苜蓿草,然后把苜蓿草翻入土壤中,原则和中国的秸秆还田一样,此称为结草还田。苜蓿草生长的时候能够把太空的氮气固成有机的氮肥,藏在草根里面。这些是称为有机的氮肥。有机氮肥还有苜蓿草本身腐化在土壤里面,化成腐殖质(Humus)这样不但给土壤增加氮肥也能够使土壤有疏松的结构,因为这个结构是氮水化合物,容易含水 (Hydrogen Bonding)。
2003年欧洲最干旱温度最高的一年,那年刚好我去欧洲考察农业,凡是有机农业的土壤都可以继续持续包含水分。所以有机农业的土壤能够包含水分,能够抗旱、抗涝,存在土壤里面的水分还可以抗热,因为太阳还没有使地表发热以前要先把水分蒸发掉,水分蒸发掉以后地表才能够发热,水分是抗热的第一道防线。所以干旱的地表总比有水分的地表热,因为干旱的地表能够反射阳光,使热能又回到太空,增加地球的温度。
含有水分的有机土壤又可以吸收太空中的二氧化碳(CO2)。在太空的二氧化碳是产生温室效应的。一旦被吸收到有机土壤中的水分,太空的二氧化氮成分就会被降低。因此,温室效应也会被降低了,这又是有机土壤的另一个良好作用。
在土壤里面的有机氮肥会变成植物的酶。叶绿素能够促进碳水化合物的构造,碳水化合物的构造来自阳光、水分和二氧化碳。这个过程被称为光合作用(Photosynthesis)。因此又降低了二氧化碳成分,促进了降低温室效应。总而言之,有机农业的土壤能够降低全球的温室效应,降低全球的高温。因此今天加拿大的北部的森林因为叶绿素的作用成了预防全球升温的防线。
除了光合作用以外,有机土壤的水分能够吸收太空的二氧化碳,因为二氧化碳容易溶解在水里,变成弱酸,这个弱酸能够溶解沙砾和戈壁滩或者小石块的矿物质,使这些矿物质如钙、镁等被光合作用的植物吸收。就是这个原因,有机农业的产品因为含有矿物质而营养比较好,味道比较美,有利身体健康,也有利于消化。
自工业革命以来,一般先进国家的人口99%都集中在城市里面。真正直接参加农作物生产者只有1%。请试想1%的人口用什么方法养活99%的人口?只能用不可持续性的方法来执行他们的任务,因为要有效率保障。但是近年来西方的有机农业产品是逐渐地供不应求,逐渐发展的有机农业给规模工业性的农业提供巨大的威胁。所以跨国企业高效率的规模农业,最近引进诡计来破坏有机农业的发展。
这个方法至少有两方面:第一是发展转基因的苜蓿草种子,使转基因的苜蓿草污染有机农业的土壤,使植物和食品全被转基因而污染。第二、最近北美报道70%的蜜蜂都死亡了,在欧洲20%的蜜蜂也同样遭遇到死亡,没有蜜蜂的话,苜蓿草很难繁殖,蜜蜂死亡不光影响苜蓿草而且影响所有植物的繁殖。
Sacramento 考察
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我从水讲起,水本质是什么。我们都知道水是一体,但是水的温度逐渐提高的时候,水会蒸发变成气体,全球加温的时候海洋的水会多蒸发变成气体,造成太空的云雾,这些云和雾从海洋下降到陆地的时候,一般因为陆地的山地、森林和地表的绿色植物,比较低的气温使这些云雾的水气凝结变成雨水,但是这些云雾经过沙漠的时候,沙漠含水没有土壤多,沙漠的空气比较干燥,地表反日光比较容易,所以沙漠上空的气温是高热,这些高气温的热气无法凝结云雾的水份,因此沙漠的降雨量就减少,一般来说沙漠的降雨有一天,有两天,最多几天而已。因为沙无法吸收水分,这些少量的雨水降落在沙漠以后,这些水分经过沙的过滤以后存在沙漠地下的水源,但是历史悠久以后经过几百年,几千年的积累沙漠底下有大量的存水库。
相反地,在地球的两极和高山的顶峰,气候是阴凉的,云雾的水分的降雨可以在山顶上变成雪山,在两极的海水淡水就会变成冰山,山峰的雪和两极的冰山也是水份本身,蒸发的水份化学本质是一样的,一般的化学教科书都称所有的水为H2O,成为二氢一氧,水这个化学分子在室内温度是一个一体。在高温的时候是气体,在低温变成固体,一体的水乃是因为有分子和分子之中有一种Hydrogen Bounding两端联系,因为两端的相引,水变成一体。失去两端的联系,水变成气体。冰的两端联系比较固定,因此固定化的两端联系使冰和雪变成固体,固定的固体密度比液体低,因此冰会浮在水上,地球的两端到处有高大的固体冰山,这些固体非常强壮,可以把万吨的巨轮像泰坦尼克号巨轮击沉在海底。因为现在全球气温增加的影响,地球两极的冰山都逐渐的融成一体了。据说有一天北极的绿岛被融化以后地球很多的陆地都会被淹没,很多大城市如纽约上海东京伦敦都会被淹没,欧洲的荷兰是一个海平之下的国家也会被淹没,全球变温是人类未来的一个自灭的危机。
全球变温的来源从何而来。从历史的角度来说,人类自从工业革命以后,因为都用能源增加生产,逐渐产生全球加温,当人类消耗食品以后,食品就提供人体能源和营养然后排除粪便和二氧化碳CO2,在工业上燃烧石油以后,在工业上得到能源来推动机器或者是开动汽车,排出二氧化碳,用石油来提炼化肥和农药得到化肥农药以后也排出二氧化碳,从食品和工业和农业这些方面增加了二氧化碳的排出。二氧化碳积累在地球的太空上造成一个覆盖层,当阳光照射在地球的地表上,有一部分被地表吸收,一部分阳光反射归回太空,这些反射的阳光碰到覆盖层的时候,没有办法通过覆盖层,又被再反射到地球来,造成全球加温,这就是全球加温的来源。我提出自从工业革命以后,因为工业的发达增加了石油的消耗,增加了二氧化碳的排出,全球加温的主要来源来自汽车的使用。我在大会提出,全球加温主要来源除了汽车以外,还有农业的石油提炼化肥,更最主要的原因是世界的工业发达,特别是兵工厂的工业制造坦克、大炮、飞机、枪炮、子弹,发动战争,增加石油矿物,增加全球加温,导致两极冰山的融化,地表的加热干旱和洪涝灾害。因为地球的沙漠越来越扩大,因此干旱越来越增加。地表因为化肥的关系,越来越板结化,不能吸收雨水,因此到处农地地区都是洪涝因为土壤不能吸收雨水。
我就指出,西方的有机农业生产者或者是加拿大中部有机小麦生产者,和有机牛肉生产者,以生产苜蓿草来喂牛当作绿肥。我分享了我自己三年前到阿尔伯塔省生产有机牛肉的家庭,当时农夫们用半开玩笑的口气说要和我去中国沙漠种植苜蓿草,防止沙尘暴,他这个笑话把我从梦中叫醒,我们从来没有用过沙来种植苜蓿草,我三年前回到维多利亚,用人造沙盒子里,播种苜蓿草种子,这三年来,我的人造沙漠已经生长了苜蓿草三年了。苜蓿草越长越高,开了红花和紫花,也吸引了一些蜜蜂,这些苜蓿草长得很高大,有些是在海滩湖边的沙里,有些是从建筑沙长出来的。我们拍了照片,把这些照片提供给大会会众,会众有人把照片贴在墙上,贴了几天。我总结了苜蓿草无论是在沙漠上或者是在土壤里的功能,苜蓿草长大以后被翻埋在土壤里变成绿肥,能够增加土壤的含水量,有干旱的季节,苜蓿草能够保持水分,有雨水的时候能够使土壤吸收水分。苜蓿草能够从空中吸收氮气,氮是一种肥料,氮就是植物的酵素和叶绿素,叶绿素能够吸收空气的水分和二氧化碳变成淀粉,多吸收二氧化碳就能增加这个降低全球加温的效应。二氧化碳溶解在水分里面能够变成弱酸,弱酸能够溶解矿物质,使这些谷品和蔬菜、水果能够吸收矿物质,因为这些矿物质,使有机谷品蔬菜水果更有营养,味道更好,相比较化肥的的农作物好看不好吃。有机的农作品味道好吃,其原因在于有矿物质。所以苜蓿草能够生长在沙漠上。苜蓿草能够特别降低气温效应而促进生态环保作用。
有人发问沙漠何来水源使苜蓿草长大?我指出,沙漠虽然干旱,但是沙漠有地下水,是过去几百年来的积累变成地下的水源。我指出我到过莫哈维沙漠,已经有人在种苜蓿草了,是用地下水源浇灌,也给他们展示了照片。我又告诉会众到沙漠的时候学会传统寻水的方法,用两根铁线寻水,所以人类治沙漠,防止沙尘暴是有办法的,现在人类的饮水越来越有问题,问题在于水源被污染,所以沙漠是提供饮水最好的来源。
这位Dennis先生在是种子公司总裁,已经担任33年,在教会当唱诗班的总指挥有50年了,是加州农业协会的董事,他告诉我苜蓿草是草类之皇后,为什么是草之皇后呢?因为从饲料的角度来说,营养是最好的,味道也是牛马最喜欢的,并且它是固氮植物,是多年生的,而且有深根能够搜寻并吸收地表之下的水。苜蓿草的深根可以抗旱,也能抗洪,它有广泛的休眠期,当人们撒种的时候不要认为不发芽就是失败,其实种子在睡觉,当周围环境好的时候,气候湿度转好的时候,就会发芽,苜蓿草能够提供太空的湿气,可以帮助雨水凝结,可以降低气温,就是因为苜蓿草的根系作用,能够增加地表的渗透度,增加土地肥沃度,能够有利于下一季的谷品生长。特别是盐碱地,渗透度不高,种苜蓿草能够改良盐碱地。
沙漠生长苜蓿草的水源何来?
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笔者三年前碰巧在加拿大西北部有机牛肉农场发现到苜蓿草对治沙有效。我们居住的维多利亚没有沙漠,只好人工创造很多不同大小的木箱子,装满沙粒,制造人工沙漠并成功的在不同的沙种生长苜蓿草。但是很多人质问,在真正的沙漠里面水源从何而来?如何生长苜蓿草?这些年来我们一直在思考这个问题。这是一个很关键致命的问题。我们不断的思考并做了很多实验。现在我们把这些成果总结出来与各位分享。
- 顺其自然。我们在缺乏光线的楼房旁边盖了一些人工戈壁滩的沙漠。撒上苜蓿草的种子,之后就置之不理,不去浇水灌溉,顺其自然。但是过了几个月之后这些似于戈壁滩的沙箱子就生长了苜蓿草,苜蓿草的生长并不均匀分布。同时,在苜蓿草的中间还有野草生长。这证明苜蓿草是容易生长的。
经过一年之后我们无意中发现这些苜蓿草一簇一簇的长的非常茂盛,并且很多都开花了,花是粉红色接近紫色。
- 在大自然的沙漠里,不是完全没有雨水的。而是少雨而已。沙和土壤不一样,沙子会把水过滤到地下。任何沙漠的底下都有过去历来所过滤的水源。问题是如何寻找这些水源。苜蓿草的根部可以长达五米左右,还有多数分根。所以早晚苜蓿草会长起来的。
- 我们在人工沙漠里面实验,一年四季都播种子,种植苜蓿草,不断地在春夏之际,甚至在秋后、冬初、冬间、春初都播种了苜蓿草种子。很多人认为这是浪费时间,浪费种子,但是很奇妙的是,这些在寒冷季节播种的种子也都生根发芽,生长苜蓿草。我们的推测理论是:冬冷的季节,太阳日光温度不如夏天,气候温度没有夏天的炎热,冬季的下雨的水分不象夏天蒸发那么快,因此这段冷冻时间生长的苜蓿草也可以发芽长大。我们有很多照片可以证明这些事实。我们建议在大沙漠里面,也利用冷冻的季节来播种。
- 冷冻期间长出来的苜蓿草:
- 我们的戈壁滩生长的苜蓿草,能够生长的非常茂盛。但是天气温暖以后,有一部分的苜蓿草就干枯了,但是还有一半的苜蓿草继续生长并十分茂盛。
- 我们的沙地生长的苜蓿草比我们的戈壁滩的苜蓿草更茂盛,甚至有几种的鲜花同时生长起来,其中包括马蹄莲和郁金香。我们也有照片为证。这些苜蓿草有一部分也开花了,颜色也是粉红接近紫色。
- 土壤长出来的苜蓿草除了苜蓿草之外就有其他的植物,具有多样性。其中有些野草也生长。少数苜蓿草开花,花是粉红靠近紫色。
第五、 有一个气象学公认的理论是沙漠都是干旱的,降雨很少,温度很高。当云上升的时候,沙漠不容易凝结云中水分形成雨水。绿洲和森林的温度比沙漠低,就容易使云中的水分形成雨水。假如我们有办法使广大的沙漠很快变成绿洲,那么降雨就比较容易。所以能使沙漠变成绿洲就能马上改变气象而解决干旱问题。使那个地区多得雨水。
如何使沙漠很快变成绿洲呢?就是要使沙漠能很快生长出苜蓿草。如何使干旱的沙漠很快的长出苜蓿草呢?我们想出了一个办法。就是在沙地还没有播种苜蓿草种子之前,先把苜蓿草的种子浸泡在水里,浸泡的时候,使水盖满种子,我们设计了四类苜蓿草种子的处理。
- 苜蓿草种子浸泡了三天
- 苜蓿草种子浸泡了两天
- 苜蓿草种子浸泡了一天
- 苜蓿草种子原状,不经浸泡过程。
- 浸泡了三天的苜蓿草种子是最容易发芽生长的。撒种几天之后就发芽。浸泡两天的苜蓿草种子,撒种之后,比浸泡三天的种子晚些发芽。浸泡一天的种子更慢,没有浸泡的种子是最慢发芽的。总而言之,浸泡了的种子发芽生长比较快,这是毫无争议的事实。
把苜蓿草的种子先浸泡在水中,然后播种,播种之后,不需要人工的浇灌,种子自己会尽快的发芽,而使沙漠快速变成绿洲。但是生长之后的苜蓿草何来水分来支持它们继续生长呢?按照我们的观察,苜蓿草是自我生长不需要靠人工的浇灌。很可能,在生长之中的小苜蓿草能够吸收空中的水分。但是总的来说,能使沙地变成绿洲,就能解决干旱的问题,导致雨水的下降。这就是我们解答一些人们的质问,何来水分来生长苜蓿草。这是我们目前的回答,就是先把种子在没有播种之前浸泡在水中,因为这样只需要少量的水来浸泡,而不需要用大量的水来浇灌。
此浸泡种子的实验是2006年四月的实验,苜蓿草还没有开花。但是达到绿洲的可能性是毫无疑问的。
人造模拟沙漠成果
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2007年在楼房后面有个停车场,我们就在这片沥青路上建立一个人造沙漠,大概有50平方英尺面积。先铺戈壁滩石块,大概有三寸,在上面盖上锄 的野草,野草上面再铺六寸后的沙,这些沙是建筑性混合沙粒,有些来自湖边的沙。然后周围用木板做框架围起来,框架之内再用木板隔开变成4部分,有点小型试验田的味道。在5月中旬左右种植了加拿大有机农业协会所收集的大豆种子(soybean)。一行种大豆种子,一行为苜蓿草种子,每个几天撒种在不同的区域里,不同时间播种的大豆与苜蓿草。还有在另外六个长形的木盒里也装满了沙粒,但是没有戈壁滩(小石块),这六个长形里面有一个是土壤,已经播种了有机的苜蓿草种子。我们种植的方法都是有机的,没有化肥与农药,只有浇水灌溉,但是水源是依赖木桶里收集的雨水。
4个月之后,大豆100%都发芽并茁壮成长。苜蓿草也生长,但是大豆生长的比苜蓿草高大快速。我们把成绩在加州Lake Tahoe 向会众报告,也在Sacramento 向苜蓿草农场总裁作了介绍,他们都很惊讶,表示沙能够长苜蓿草和大豆,并且大豆和苜蓿草能够共同生存?我告诉他们在莫哈维沙漠里已经有人种植苜蓿草了。他们马上提供水源的问题。我告诉他们全世界的沙漠都有地下水源,要开始利用,我的理论是沙漠的地表被苜蓿草绿化以后,能够降低气温,沙漠能够得到雨水,但是开始的时候首先动用沙漠地下水,等于投资,要得到雨水就要投资,也就是先动用沙漠地下水。
苜蓿草和大豆能够共同生存共同生长以后,我们又在另外的木箱里面种植了西红柿、地瓜、花生、小麦,类似莴笋的蔬菜。种植西红柿的方形木箱里,过去种植过苜蓿草,可能那个木箱里的小沙漠已经有苜蓿草遗留下来的营养,因此那一群西红柿长的特别快速,并长出来了西红柿,并且一半西红柿都成熟了,变成了又大又红的西红柿,吃起来味道非常好,我们奇怪味道是不是来自苜蓿草留下来的营养,还有沙地里的矿物质。
另外一个报告是,我们在一个小盒子里种植了超级市场买来的大豆(非有机大豆),快速生长起来,其原因是因为此盒子种过苜蓿草的。还有另外同样沙漠模拟的小盒子,没有种过苜蓿草,这个盒子里面的大豆长的很慢,这证明种过苜蓿草的沙漠有助于植物的生长,包括有机和无机的种子。到此为止,我们还有一个初步的观察,单独的大豆生长和大豆苜蓿草混合的比较,混合的发芽的多,长的快。
两个戈壁滩的大盒子的苜蓿草,生长的苜蓿草已经快3年了,我们是靠天降雨,从来没有灌溉过它们,这些苜蓿草特别粗壮,并且开紫色、黄色和白色的花,并且吸引了几种蜜蜂。这些戈壁滩的苜蓿草可以提供我们种子的收集。最近和大豆混合种植的种子是这些戈壁滩生产的。我们可以这样总结,戈壁滩生长的苜蓿草比沙漠的苜蓿草长的好,沙漠的苜蓿草长的比土壤好。
结论:人造模拟的沙漠规模虽然小,但是原理有很大的意义,也就是说人类总会临到一天需要更多的耕地和水源来生产粮食而解决饮水的来源。因为水土流失和土壤板结,农药的毒害污染饮水,将来的耕地可能要依赖沙漠了,将来的饮水也要依赖沙漠的过滤功能,把污水转成饮水。所以,对沙漠的研究现在就要开始注意。中国有广大的沙漠,这些沙漠一定要转化为国家的资产,人民的财富,并且沙漠的改造有利于生态环保,降低温室效应。
非洲的撒哈拉沙漠是大西洋上和中美洲飓风的来源。经过治理以后,也可以降低自然灾害,中东的大沙漠经过处理以后,也能降低全球气温的效应。沙漠的前途是世界生态环保的将来,中国在这方面应该做出突破的贡献。对我们来说,重要性的乃苜蓿草能够固氮被埋在沙地里可以当为绿肥,而改良沙地的质量,提高沙地的营养。
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