耕作會侵蝕走你的土壤嗎?
耕作會侵蝕走你的土壤嗎?
美國土壤研究人員實(shí)驗(yàn)研究證明,耕作是一種隱形的侵蝕者,會掠奪您寶貴的表土。以下是解決方法。前些年,Jodi DeJong-Hughes與其他明尼蘇達(dá)大學(xué)研究人員一起準(zhǔn)備了一個實(shí)地考察日展覽。
“我們創(chuàng)造了一種具有交替沙子和粘土層的土壤,我們在其中運(yùn)行圓盤開土器?!泵苄髮W(xué)擴(kuò)展土壤科學(xué)家回憶道。
當(dāng)圓盤開溝手在土壤中蒸騰時,有什么東西引起了他們的注意,就像游泳池底部閃亮的便士。
“我們可以看到土壤在圓盤開土器前移動8到10英尺?!彼f,“我知道圓盤開膛手移動了土壤,但我不認(rèn)為它移動了那么遠(yuǎn)?!?/p>
從表面上看,這么短的距離似乎微不足道。然而,年復(fù)一年的數(shù)百次耕作旅行所推動的土壤運(yùn)動加起來。耕作造成的侵蝕在冰川丘陵景觀的地區(qū)呈現(xiàn)出令人不安的基調(diào)。
土壤侵蝕經(jīng)常讓人聯(lián)想到令人眼花繚亂的沙塵暴或陷入焦油狀溝壑的土壤。然而,耕作造成的土壤流失可能使風(fēng)蝕和水蝕造成的土壤流失相形見絀。Lobb和安大略省西南部的其他研究人員在1994年進(jìn)行的一項(xiàng)侵蝕分析發(fā)現(xiàn),耕作侵蝕至少占土壤總損失的70%。
“耕作侵蝕移動的土壤比風(fēng)和水侵蝕的總和還要多。”Jodi DeJong-Hughes說。
Lobb和安大略省西南部的其他研究人員在1994年進(jìn)行的一項(xiàng)侵蝕分析發(fā)現(xiàn),耕作侵蝕至少占土壤總損失的70%。
隱形侵蝕劑
早在犁在約翰迪爾眼中閃耀之前,耕作侵蝕就已經(jīng)浮出水面。當(dāng)人第一次用鋤頭耕作時,土壤移動了。
“土壤總是被拉下坡,從不上坡?!盠obb說。
隨著時間的推移,無論是用鋤頭還是機(jī)器耕作,都會剝離表土,特別是在傾斜的土地上。有沒有注意到山頂上那些黃色到白色的色調(diào),然后莊稼掩蓋了它們?這表明耕作已經(jīng)剝離了高地區(qū)域,一直延伸到底土。
耕作侵蝕甚至?xí)绊懕边_(dá)科他州和明尼蘇達(dá)州紅河谷的煎餅平地。
“即使在所謂的平坦土地上,耕作也會用土壤填滿田間的地表排水溝?!盠obb說,“谷歌地球或航拍圖像可以顯示那些土壤被耕作移動的田地的對角線山脊?!?/p>
耕作侵蝕造成的土壤損失可能是驚人的。DeJong-Hughes引用了2002—2006年在明尼蘇達(dá)州莫里斯進(jìn)行的USDA-ARS研究,其中刮土板犁耕種高度可侵蝕的土地(HEL)斜坡。
2003年,每年每英畝27噸的耕作侵蝕損失幾乎是每年每英畝5噸自然損失數(shù)倍。然后,耕作侵蝕會引發(fā)風(fēng)蝕和水蝕。
“一旦耕作發(fā)生,風(fēng)和雨可以在土壤脫落時移動土壤。”2009年至2013年擔(dān)任NRCS負(fù)責(zé)人的Dave White說。這對平坦和丘陵土地都有負(fù)面影響。這就是USDA-ARS研究中發(fā)生的事情。
“當(dāng)溝壑地區(qū)的水(田地)移入時,侵蝕每英畝又增加了9噸?!盌eJong-Hughes說,“因此,每年每英畝土壤移動36噸。在這些地區(qū),我們得到了每英畝45蒲式耳的小麥。農(nóng)民基本上是在耕種底土。這些侵蝕地區(qū)的磷,鉀和有機(jī)物也減少了?!?/p>
3.8至5.7年是馬尼托巴省研究中土壤景觀恢復(fù)的經(jīng)濟(jì)回報(bào)年結(jié)果。
一個典型浮出水面。“在低洼地區(qū),每英畝小麥?zhǔn)斋@90蒲式耳?!彼f。
然而,較低地區(qū)的產(chǎn)量增加并不總是導(dǎo)致。在典型的斜坡上,耕作侵蝕可以將表土沉積到一米深,Lobb說。
“作物往往無法從中受益?!彼f。它只是不能使用那么多表土。
沒有快速修復(fù)
“誠然,如今刮土板耕種HEL土壤類似于搶劫銀行。保護(hù)性耕作現(xiàn)在被視為解決所有土壤疾病的靈丹妙藥。然而,一些保護(hù)性耕作工具有的也會加劇侵蝕。高速鑿耕比刮土板犁地可以移動更多的土壤?!盠obb說。
“這就像在田野上拿路平地機(jī)?!彼f免耕效果更好。只是不要指望它會在高侵蝕地區(qū)創(chuàng)造奇跡。
“僅僅停止耕作不會改變這種情況?!盠obb說,“它只是阻止它變得更糟。盡管它的名字,免耕使用一些耕作來清理種子路徑?!?/p>
Lobb說,高干擾的開溝器,如鋤頭、清掃和注入裝置,是使至少50%的土壤表面暴露在隨后的風(fēng)和水侵蝕下的關(guān)鍵耕作。
“通過高干擾播種,我們?nèi)匀还蔚舯硗??!盠obb說。他指出,一些早期的加拿大免耕者對這些地區(qū)沒有帶來更高的產(chǎn)量感到驚訝。
“提高被侵蝕地的產(chǎn)量意味著重建土壤。”Lobb說,“這些地區(qū)沒有生物能力來用更多的有機(jī)物建立土壤。表土被刮掉了?!?/p>
怎么辦
農(nóng)民仍然必須使用某種形式的耕作進(jìn)行耕作,無論是常規(guī)耕作還是免耕下的輕微耕作。
以下步驟可以最大限度地減少耕作侵蝕。對于覆蓋作物等工具,農(nóng)民甚至可能開始重建耕作侵蝕地區(qū)。
研究產(chǎn)量監(jiān)視器和地圖;慢點(diǎn)開,穩(wěn)定你的速度;改變耕作深度;移動殘留物,而不是土壤;重建土壤。不要放棄。
大自然母親花了幾個世紀(jì)的時間建造表土。它不會在一夜之間回來。認(rèn)識到耕作侵蝕的發(fā)生是開墾土壤的第一步。
“如果你做對了事情,土壤可以反彈。”德容-休斯說。
恢復(fù)景觀
中國農(nóng)民歷來通過鏟斗隊(duì)將土壤從低洼地區(qū)移動到高地來管理耕作侵蝕。
北美農(nóng)民也可以使用相同的概念。“就像在中國一樣,這需要將土壤從底部向上移動到頂部?!甭嵬邪痛髮W(xué)土壤科學(xué)家David Lobb說,“這只是機(jī)械地做。”
土壤景觀恢復(fù)使用道路施工刮刀將斜坡底部的表土移動到頂部斜坡和山頂。Lobb說,在許多情況下,在田間拖拉機(jī)后面的5000至10000美元的刮板可以完成這項(xiàng)工作,繼續(xù)向上移動。
Ivan和Brian DeJong是安大略省南部Nestleton附近擁有Youngfield Farms Ltd.的兩兄弟,他們首先被聯(lián)合收割機(jī)產(chǎn)量監(jiān)測器告知側(cè)坡產(chǎn)量下降。讀數(shù)表明,被耕作侵蝕的側(cè)坡產(chǎn)量是平均田間產(chǎn)量的50%。
因此,他們使用配套在拖拉機(jī)上的刮板,將山腳下2到3英寸的表土移動到側(cè)坡上。4年后,小麥、玉米和大豆的坡度平均產(chǎn)量從田間平均產(chǎn)量的60%提高到田間平均產(chǎn)量的90%。
“我們非常相信它有效,我們計(jì)劃在每次我們選擇新農(nóng)場時使用這種方法?!盜van DeJong說。
德容人通常在8月初小麥?zhǔn)斋@后移土。“那是它通常更干燥的時候,我們造成的(壓實(shí))損害更少?!彼f。
風(fēng)險是存在的?!按笥昕梢园淹寥罌_回山下?!钡氯菡f。兄弟倆通過培育小麥、耕作蘿卜和奧地利冬豌豆的覆蓋作物來降低這種風(fēng)險。
DeJongs的經(jīng)歷與Lobb和其他土壤科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)一致。2004—2006年在馬尼托巴省西南部滾動田地進(jìn)行的大規(guī)模田間研究比較了土壤恢復(fù)與對照區(qū)的4個田地。耕作侵蝕的側(cè)坡增加了4英寸的底部表土,具有:作物出苗更快;更多的植物種群 – 增加60%;在一個主站點(diǎn)中,產(chǎn)量從第一年的 31% 增加到下一年的 64% 不等。在3個二級站點(diǎn),與對照樣地相比,產(chǎn)量增加幅度為10%至133%。
在表土被移除的地區(qū),產(chǎn)量下降是一種風(fēng)險。然而,在曼尼托巴省的研究中,這種情況只發(fā)生在監(jiān)測的三個地點(diǎn)之一??傮w而言,翻新場地的田間平均產(chǎn)量高于受控地點(diǎn),Lobb說。
“這是我們擁有的最具成本效益的土地管理實(shí)踐之一?!盠obb說。
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