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保护土壤健康,这几招就够

仅仅表层的几厘米土壤,竟支持着全球的粮食供应。

农民总是很关心自己的农田。他们比任何人都了解,土壤健康在农田收成和可持续性方面发挥的重要作用。事实上,在过去的几十年里,土壤健康状况一直在不断发生变化。

免耕法和保护性耕作的兴起

 

20世纪80年代和90年代,富有远见的农民开始尝试使用免耕法和保护性耕作。这些耕作技术是将前一年的作物残茬留在土壤表层,并将下一年的作物直接于作物残茬中种植。在过去的20年里,农民通过新一代先进种子、改良的作物保护措施,和创新种植技术的支持,使免耕和保护性耕作不断得到改善。

美国农业部资料显示,20年间,实施免耕和保护性耕作的农田土壤侵蚀率下降超过40%。这意味着这些农田的土壤保留着必要的养分和水分,以便作物吸收利用。减少土壤侵蚀有助于提高农田生产力和效率,这一趋势今天仍在持续。美国近三分之一的农民应用免耕,另有约三分之一应用少耕,剩下的三分之一由于当地土壤类型和当地地理条件的独特性而选择使用更加传统的耕作方法。

免耕和保护性耕作是农民通过采用可持续耕作方式更好保护土地的一个例子。在可行的情况下,减少耕作有助于减少对土壤的破坏,让土壤可以容纳更多的有机质和吸收更多的水分,这对保持农田生产力至关重要。

此外,随着农作物的生长,它们从空气中吸收二氧化碳并将其转化为能量供给作物。随着时间的推移,其残留的部分,根、茎和叶,被分解,变成土壤碳。通过少耕或免耕,土壤碳是很好的碳储存形式,避免二氧化碳在大气中聚积。由于更多的碳被储存到土壤中,不会释放到大气中,这些耕作方法可以帮助应对气候变化。此外,当农民减少田间翻耕操作时,将会使用更少的燃料,因此排放的温室气体更少。

全年无休的土壤保护:覆盖作物

另一项快速发展的具有可持续性效益的农业实践是使用覆盖作物,覆盖作物被种植在主要作物之间以提供对土壤的覆盖保护。今天的现代农民正在推进覆盖作物的应用并找到正确的组合来提高作物生产率,改善土壤健康和水质,并减少土壤侵蚀。例如,将玉米种植在绿色三叶草、谷物黑麦和其他混合覆盖作物的中间。在种植大豆时,分别种有绿色和棕色覆盖作物,种有绿色覆盖作物的大豆的产量约高出272千克。对于玉米地的覆盖作物,高度不能超过46厘米,而大豆可以种在任意的覆盖作物中,即使覆盖作物长的很高,大豆也可以长的很好。

 

覆盖作物的主要环境效益是减少土壤侵蚀、增加土壤养分含量和有机质,以及从大气中去除温室气体如二氧化碳。此外,不同类型的覆盖作物也为农民提供不同的益处。对于存在土壤板结问题的农民而言,这可能会使作物的根系生长变得异常困难,种植像萝卜这样的块茎作物则可以提供缓解作用,疏松土壤,同时提供更好的对土壤侵蚀的保护和提供更高的保水性。

土壤板结与改善土壤结构

土壤板结是指土壤表层因缺乏有机质,机构不良,在灌水或降雨等外因作用下架构破坏、土料分散,干燥后受内聚力作用使土面变硬。土壤板结会导致土壤透气性下降,使根吸收的氧气减少,根系的有氧呼吸减弱甚至进行无氧呼吸,最后根系提供的能量减少,不利于作物的生长。长期单一地施用化肥,腐殖质不能得到及时地补充,会引起土壤板结,甚至龟裂。土壤有机质含量偏低,影响微生物的活性,从而影响土壤团粒结构的形成,也会导致土壤板结。

农民正在使用像绛红三叶草这样的豆科固氮作物,被称为根瘤菌的天然土壤细菌可从大气中吸收氮,并将其附着在豆科作物根部,在它们腐烂后,氮和其他养分可以被下一季的主要作物吸收利用。对于想减少土壤侵蚀和捕获土壤中剩余氮的农民来说,谷物黑麦和其他的草类提供了非常好的地表覆盖物,它们快速生长的根系能够深入土壤中,广泛地捕获剩余的氮,并将土壤保持在原来的地方。这些方式都可以很好地减少化肥施用。降低土壤板结的发生。此外,免耕和覆盖作物除了可以增加土壤含水量和有机质,还可以增加土壤中蚯蚓的数量,蚯蚓数量是土壤生态恢复的指标,蚯蚓对于疏松板结的土壤,作用巨大。

现代农业正在帮助农民实践改善土壤健康的承诺,使用高级数据分析继续让土壤向健康转化。农民正在使用数据解决方案来培育土壤并提高生产力,同时还能产生环境效益,如碳封存和减少土壤侵蚀。今天的农民致力于保护土地,引领未来基于健康土壤的高效生产农田的发展方向。

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