轮作休耕——土地休养与高效利用的智慧

木子耕夫

农业轮作，顾名思义就是在同一田块上有顺序地轮换种植不同的作物，可以在一年内不同的季节间轮换，也可以在年度间轮换。比如在北方作物生长季很短，一年只长一熟作物，今年种小麦，明年长玉米，后年长大豆，这就是“小麦—玉米—大豆”三年轮作模式。南方温暖，生长季长，可以一年长两三熟，比如稻—麦轮作、稻—油轮作，或麦—稻—稻、油—稻—稻，可以跨年度安排作物种植模式，比如第一年麦—稻，第二年油—稻，第三年肥—稻，三年一个轮回一个周期，形成一个相对固定的种植制度。这就是轮作在农业上的应用。

为什么要轮作呢？轮作的概念与连作是相对的，相反的。连作就是在同一块地里，连续耕种同一种作物，比如连年种水稻，连年种蔬菜，而且是专业种植同一类型的作物，按理说专业种植同一种作物，你就会成为名副其实的专业种植专家，就可以向市场持续不断稳定地供应同一种产品，就会极大地提高劳动生产效率。可是地力不允许，在同一块地上连续种植同一种作物，几年以后你会发现非如人愿，作物产量会逐年下降，作物病害会逐年加重，比如草莓连作2年，死苗率会达到20—30%，到最后甚至无法持续下去，逼着我们不得不改种其他作物，这就是我们常听说的连作障碍。

在同一块地上长期种植同一种作物为什么会出现连作障碍呢？这有多重原因：

单一作物长期连作，会选择性吸收特定养分，导致土壤中某种元素严重缺乏，而其他元素可能过剩，根据土壤肥力水桶定律，这种养分失衡会严重影响该作物的稳产高产。而轮作不同的作物，有的喜欢这种元素，有的喜欢那种元素，有的根系深，有的根系浅，可以均衡地利用农田里的养分，避免土壤养分失衡状况的发生。

长期连作单一作物，客观上还会为某些土传病原菌和害虫提供稳定的宿主环境，导致这些病原菌和害虫会呈指数级增加，而某些有益菌或益虫也会因缺乏多样性而不断减少。这就是多年连作同一种作物，病虫害会不断加重的原因。其实健康的土壤依赖多种细菌、真菌、放线菌等微生物的协同作用维持功能。而连作这种单一的生态结构，会导致土壤微生物的生态失衡，从而影响作物的生长。

更有意思的植物本身还有一种不可想象的自毒现象。要理解植物根系的自毒现象，首先要从植物根系分泌的化学物质说起。植物根系为什么能在土壤中不断长大，吸取养分？其秘密武器就是它能分泌一些酸类、酚类、糖类等化学物质，一些固态的养分只有通过强酸的溶解，才能被作物的根系“咬”下来吃进去。除了溶解养分外，植物根系分泌的化学物质还有自我保护的作用，会杀死土壤中的有害真菌、害虫，保护脆弱的幼根免受伤害。植物根系分泌物还会像胶水一样把土粒胶合成多孔稳固的团粒结构，为植物根系在土壤中安营扎寨打下稳固的根基。植物根系分泌化学物质还有警示驱赶其他植物的作用，抑制其他植物种子萌发和根系生长，为其自身生长争取更多的阳光、水分和养分，这种抑制作用也会伤害到自身后代的生长繁衍，也就是伤敌一千自损八百。这就是我们要说的植物自毒现象。

按理说，植物在进化过程中会进化出有利于植物自身繁衍的机制才对，植物怎么还会自毒？怎么会对自己的后代下手？这不是与生物进化规律相矛盾吗？其实这不难理解，自毒效应实际上是在告诉后代：“这里已经被我占领，资源快耗尽了，而且环境很‘卷’，你们不要挤在这里内耗了，想办法（借助风、动物）去更远的地方开辟新王国吧！”由此可见，植物自毒现象虽然在微观上限制了个体的发展，但在宏观上促进了物种的扩散。

植物连作障碍还有一种特殊的情况，比如大棚设施连作蔬菜，长期得不到雨水的滋润和淋洗，地下水会不断通过土壤毛细管上升到地表蒸发掉，由于地下水含有大量的盐分，这些盐分会不断积累到地表，造成土壤返盐，成为新的盐碱地（地表常见白色盐霜），这样的土壤板结，作物根系无法正常伸展，蔬菜产量大幅下降，这就是我们常见的大棚蔬菜连作障碍。即使变换不同的蔬菜花色品种，这种现象也不会改变。对于出现连作障碍的蔬菜大棚，要及时揭棚淋雨，水洗盐分，同时要增施有机肥，以恢复地力。当然最好还是轮作，拆除大棚，种植水稻，以水洗盐，实行水旱轮作，彻底改变土壤的盐碱状况。

既然作物连作有很多的弊端，那作物轮作就有许多好处。

首先就是能有效防治病虫草害。作物的许多病害如烟草的黑胫病、蚕豆根腐病、甜菜褐斑病、西瓜枯萎病等都通过土壤侵染。如将感病的寄主作物与非寄主作物实行轮作，便可消灭或减少这种病菌在土壤中的数量，减轻病害。对为害作物根部的线虫，轮种不感虫的作物后，可使土壤中的虫卵大大减少，从而减轻对下茬的危害。

合理的轮作也是综合防除杂草的重要途径，因不同作物栽培过程中所运用的不同农业措施，对田间杂草有不同的抑制和防除作用。如密植的谷类作物，封垄后对一些杂草有抑制作用；玉米、棉花等中耕作物，中耕时有灭草作用。水稻插秧前捞取水面上的飘浮物可大量清除田间草籽。一些伴生或寄生性杂草如小麦田间的燕麦草、豆科作物田间的菟丝子，轮作后由于失去了伴生作物或寄主，能被消灭或抑制为害。水旱轮作可在旱种的情况下抑制水生杂草，并在淹水情况下使一些旱生型杂草丧失发芽能力。

合理轮作可均衡利用土壤养分。各种作物从土壤中吸收各种养分的数量和比例各不相同。如禾谷类作物对氮和硅的吸收量较多，而对钙的吸收量较少；豆科作物吸收大量的钙，而吸收硅的数量极少。因此两类作物轮换种植，可保证土壤养分的均衡利用，避免其片面消耗。合理轮作可有效调节土壤肥力。谷类作物和多年生牧草有庞大根群，可疏松土壤、改善土壤结构；绿肥作物和油料作物，可直接增加土壤有机质来源。

另外，轮种根系深浅不同的作物，深根作物可以利用由浅根作物溶脱而向下层移动的养分，并把深层土壤的养分吸收转移上来，残留在根系密集的耕作层。同时轮作可借根瘤菌的固氮作用，补充土壤氮素，如花生和大豆每亩可固氮6～8千克，多年生豆科牧草固氮的数量更多。

懂得了作物轮作的好处，我们就能合理利用不同作物的特性，进行合理轮作。

比如有的作物是越冬作物，秋天播种，越冬后经过一段时间的生长，到了初夏就能成熟，比如小麦、大麦、黑麦、燕麦、油菜、萝卜、蚕豆、豌豆等。而水稻、玉米、大豆、花生、各种瓜类、茄果类、薯类，春天到夏天都可以播种，到了秋天就都要成熟。利用这个特点，就可以跨年度进行轮作安排，比如稻麦轮作，稻油（油菜）轮作，稻肥（绿肥）轮作，也可麦豆（大豆）轮作，麦薯（甘薯）轮作，麦瓜（西瓜）轮作，麦棉轮作，形成各种各样的组合。

在选择不同作物搭配时，既要选择有较高收益的作物，又要选择自已有种植经验的作物（因为不同的作物有不同的种植要求和技巧，要夺得高产不是一件简单的事情，具有较大的风险）。而不同作物的轮作效果往往亲缘关系越远越好，栽培方式差距越大越好。比如玉米、高梁、小麦、谷子、水稻同为禾本科作物，南瓜、西瓜、冬瓜、甜瓜、葫芦等都是葫芦科的作物，同科作物搭配轮作效果就不好，可选择不同科的作物进行搭配轮作。深根作物（比如山药）可以搭配浅根作物（大蒜等），可以充分利用不同耕层的营养。旱作（比如小麦、蚕豆等）可与水田（比如水稻、水生蔬菜）搭配，实行水旱轮作，可以彻底改变原先的生态环境，可大大减轻病虫草害的发生。此外，在选择不同的作物轮作时，还要兼顾养地，兼顾畜牧业的发展。一般豆科作物有根瘤菌固氮的作用，且是优质的牧草，所以要搭配选择一些豆科绿肥作物。作物轮作，犹如厨师做菜，是技术性很强的技术活。

休耕也是农业上的术语，也就是让过于紧张、疲惫的耕地“休养生息”，恢复地力。我们都知道，人为了很好地劳动，光吃饭还不够，还要休息、睡觉，否则会累出病来。地和人一样，在长出粮食的同时，必然要消耗地力，即使施了大量的肥料也不行，还需要时间来消化、调节，补充养分，恢复地力。

在农耕社会的初期“刀耕火种”的年代，人们找到相对平坦肥沃的土地，一把火烧光上面的所有植物，然后在上面耕种庄稼，由于很少补充肥料，地力就会快速下降，最后不得放弃耕种，迁徙他方，寻找新的耕地，重新居住下来。这种周期性的游耕制延续了好多年。现在人们知道了肥料的作用，不断向土壤中补充各种营养元素，保持土壤持续的肥力，人们这才永久定居下来。但是地力恢复是一个过程，人光吃饭还不行，必须要休息睡觉。地也一样，需要养护，需要休耕。

休耕不是抛荒，不是让耕地荒芜。在农耕社会初期人少地多，抛荒土地毫不可惜，但是现代社会人多地少，耕地是很难再生的资源，让有限的耕地养活大量的人口，自然不能抛荒，而是通过有计划的休耕或不耕，让紧张疲惫的耕地得以喘息，恢复地力。也可种植绿肥等养地作物，促进地力的恢复。绿肥大多是豆科作物，其根部有根瘤菌固氮，能够利用空气中的氮素，促进土壤肥力的提升。通过有计划的休耕，或种植绿肥作物，加快地力的恢复，从而实现农业可持续发展。

关于休耕，可以从欧洲早期实行的二圃制和三圃制耕作方式得到启示。欧洲在十世纪主要通过二圃制的耕作方式种植大麦和黑麦。所谓二圃制，就是将土地分为耕地和休耕地，从而轮流进行耕种的方式。比如在耕地上种植大麦或黑麦，则在休耕地上种植牧草用以饲养家畜，家畜的排泄物又可作为肥料来恢复土壤的肥力。这样通过两块地轮换耕作的方式使耕地得到休整。

十一世纪后，欧洲又流行起三圃制。所谓三圃制，就是将土地分为秋季耕种的秋耕地、春季耕种的春耕地以及不进行耕种的休耕地，在秋耕地中种植冬性强的冬小麦或黑麦，在春耕地中种植春性的大麦或大豆、燕麦等作物，而休耕地主要是长草放牧。

三圃制耕作方式，每年按照秋耕地、春耕地和休耕地的顺序轮流种植不同的作物，所有的耕地均是每三年休耕一次，借此来获得恢复土壤肥力的时间，以得到更高的生产效率。秋耕地和春耕地中种植的作物收获时间互不相同，因此不存在粮食青黄不接的情况。与此同时，休耕地主要被用作饲养家畜的放牧地，从而能保证稳定地获得畜产品。在实行二圃制耕作方式时，未加以利用的土地有一半之多，但三圃制实行之后，这一数字减少到了三分之一，所以人们能够获得更高的作物产量。

我国人多地少，不可能实行大规模的土地休耕，长期以来实行的都是精耕细作，甚至在一年内反复耕种2—3次，也就是不断提高耕地的复种指数，并增施化肥，追求更高的作物产量，使耕地背上沉重的负担，就像一个饱经风霜的老农被压弯了腰。更为严重的是种植业与养殖业的分离。过去一亩地一头猪，好孬有猪粪肥田，现在农村猪羊不让养了，猪粪羊粪等有机肥没有了，耕地只能依靠化肥，这样的过度耕作，使得农田越种越瘦，越种越薄，长出的庄稼也不好吃，难以可持续发展。好在随着科技的进步，近来我国粮食产量稳步提升，取得了连续二十多年连增的好成绩，为我国亿万人民的粮食安全奠定了强有力的基础，这也为试点部分农田轮作休耕，让过度负重的农田得以休养生息赢得了机会。

从2016年起试点以来，我国主动作为，不断扩大试点规模，全国耕地轮作休耕实施面积由616万亩增至6900万亩以上，实施省份由9个增至24个。通过有计划实行休耕轮作制度，采取“养（种植养地绿肥）、退（退耕还田、退耕还草）、休（休耕）、轮（合理轮作）、控（控制化肥农药使用）等综合对策，很好地改善了耕地状况，提升了土壤肥力，降低了重金属含量。事实证明，有计划地实行耕地轮作休耕，是实现农业可持续发展的重要保证，是实现“藏粮于地”的英明举措，各地可结合自己的实际情况，创造出多样性的耕地轮作休耕新模式、新方法，为实现耕地“永续利用”谱写新的篇章。