俄克拉荷马州诺曼市——当格雷格·斯科特向人们讲解土壤健康时，前排的人最好小心点。
这位来自俄克拉荷马州的土壤科学家会带着一个雨水模拟器，其中装有不同类型农田的土壤样本。
上周在俄克拉荷马州诺曼市的一次记者会议上，他启动了他的装置，结果鞋子和笔记本都湿了。但没有怎么湿的是模仿耕地土壤的容器，耕地是一种在播种前挖掘和翻动土壤的常见方法。
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水迅速穿过土壤，最后流到一个罐子里，当演示结束时，它看起来像一杯浓稠的啤酒。
教训很简单：那个罐子代表一条河流。耕地无法很好地保持水分，导致过多的径流，将污垢、磷、氮和农药带入附近的水道。
斯科特留着浓密的胡子，穿着沾满灰尘的牛仔裤，看起来更像牛仔而不是科学家，但他是该州倡导转向免耕农业的主要声音之一。他说，受益的不仅仅是河流，还有更肥沃的土壤、更少的灌溉和燃料需求，以及更善于从空气中吸收二氧化碳的土壤。
虽然俄克拉荷马州不通过法规强制农场改变，但人们仍在听取意见——根据俄克拉荷马州立大学的估计，现在俄克拉荷马州近三分之一的农田采用免耕方式，比过去15年增加了约20%。
尽管有好处，免耕仍然是一个相对较新的概念，在某些地方，很难推销。在俄克拉荷马州保护委员会工作的斯科特说，要“推翻 300 年”的耕作知识并不容易。
但他表示，随着人口的增长，为了粮食安全和应对气候变化，这些改变是必要的。
免耕在美国正在兴起，每年增长约 1.5%。根据美国农业部 2013 年的一份报告，2009 年，美国种植的八种主要作物中，约有 35% 的土地采用了某种类型的免耕。
几个世纪以来，农民一直耕种土地——想想拖拉机和犁。这种翻动土壤主要是为了阻止杂草长出并疏松土壤以便种植。
俄克拉荷马州保护委员会发言人香农·菲利普斯说，采用免耕的农民不翻动土壤，而是轮作作物（通常用农药控制杂草），并使用播种机播种。
这种耕作方式意味着土壤很少受到干扰，由于轮作，土壤更加多样化，并覆盖着植物残渣以防止蒸发。
一项爱荷华州立大学的研究报告称，与耕种土壤相比，采用免耕时，土壤的渗水率从每小时 5.67 英寸下降到每小时 2.6 英寸。
斯科特说，通过耕作，农民会失去土壤中嵌入的有机物质，其中一半以上是碳。含有大量有机物的土壤能保持更多的水分。
例如，在俄克拉荷马州西部，在广泛耕作之前，有机质水平高达 6%，而现在大多低于 2%，根据俄克拉荷马州立大学的数据。
当您身处像俄克拉荷马州这样容易遭受长期干旱的州时，营养和水分保持变得更加重要。
通过耕作，您不仅会失去有机物，还会因侵蚀加剧而失去土壤本身。俄克拉荷马州的人们深知干旱和侵蚀——在 20 世纪 30 年代，他们经历了有史以来最严重的环境灾难之一，即“沙尘暴”。
但改变不会一夜之间发生。斯科特说，可能需要大约 3 到 5 年才能开始看到免耕的好处，而一些农民不愿意投入时间和精力。
菲利普斯说：“这是一种需要思考的耕作方法。那些成功的人总是在思考、质疑事物，并愿意探索和尝试不同的方法。”
最大的学习曲线之一是轮作。菲利普斯说，俄克拉荷马州主要种植冬小麦，许多农民只种植这种作物。
她说，轮作是免耕的关键，因为各种植物有助于建立有益微生物，并有助于杂草控制。全年种植的各种作物会与杂草竞争，从而减少对农药的需求。
菲利普斯说，在耕种系统中，农民不断地将杂草种子放置在合适的土壤层以使其生长。
土壤保护伙伴关系（CSP，LLC）的管理合伙人兼俄克拉荷马州农民克莱·波普说，成本是免耕的另一个障碍。
波普说：“仅仅是更换设备，前期投资可能至少要 15 万到 16 万美元。还有学习曲线。”
多年前，波普的家人在他们俄克拉荷马州西北部的 1000 英亩冬小麦地上改用了免耕。
像其他人一样，波普在短期内确实经历了农药使用量的增加，这是对免耕的主要打击。罗代尔研究所（一家致力于有机农业的非营利组织）的执行主任杰夫·莫耶说，这种使用与改善土壤健康的目标直接冲突。莫耶说，一些除草剂的意外后果是对土壤中有益微生物的损害。
但莫耶说，免耕本身与有机农业并不冲突，他实际上写了一本关于免耕有机农业的书。他说，有机免耕农民不使用农药，而是先在田里种上覆盖作物，然后用卷曲工具将其杀死，并让其像后院花园里一样落在地上作为覆盖物。
然后，他们在死亡覆盖作物下方的土壤中种植经济作物，这将抑制杂草的生长。
莫耶说：“我们试图传达这样一个理念，即有机农业是现代农业。”他还补充说，这种方法最适合玉米、大豆、向日葵、小麦和一些蔬菜（如黄瓜）等作物。
菲利普斯承认存在更多除草剂使用的可能性，但表示从长远来看，免耕农场的农药使用量应该会减少。
她说：“随着土壤结构随着不同品种的植物而改善，一些已经免耕了一段时间的人现在每三年才使用一次农药。”
随着免耕在俄克拉荷马州的推广，该州已经开始看到水质改善的好处。今年春天，联邦数据显示，俄克拉荷马州在保护水道免受磷和氮的侵害方面位居各州第二，磷和氮会导致藻类大量繁殖，并伤害鱼类和其他水生生物。
这些减少是在该州获得的美国环境保护署《清洁水法案》资金不到 2% 的情况下实现的。
然后是气候变化的影响。“它可以帮助农民适应和减缓气候变化，”波普说。
据估计，每英亩免耕农田每年可以从空气中吸收半公吨碳。此外，拖拉机耕作的排放量减少，并且当土壤被翻动时释放的碳也减少。
而且，通过保水，这是一种适应极端天气（如长期干旱）的方法，预计在俄克拉荷马州等地，干旱会加剧。
在气候怀疑主义盛行的州，斯科特说农民“并不真正在意”是什么导致了极端天气，但他们希望看到产量提高，而免耕可以帮助他们实现这一目标。
“任何模仿自然的[土壤]管理系统都会成功。”