为了可持续地养活世界,修复土壤

一种重新构想的耕作系统可以在不使用化肥且不牺牲作物产量的情况下快速提高土壤肥力

加入我们的科学爱好者社区!

本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。


新技术和转基因作物通常被认为是养活世界不断增长人口的关键。但是,一个被广泛忽视的机会在于扭转土壤退化,这种退化已经使全球约三分之一的农田停止生产。 传统耕作方式的简单改变为推进人类最被忽视的自然基础设施项目提供了机会——恢复种植我们食物的土壤的健康。

我们这样做至关重要。 2015年,联合国粮食及农业组织的一份报告 总结称,在传统耕作方式下,持续的土壤退化每年使全球收成减少三分之一。 在我访问过的美国一些地区,曾经被定居者耕种的肥沃黑色表土已经消失,被侵蚀殆尽,只剩下农民耕种贫瘠的底土。

虽然机械化、农用化学品和绿色革命在20世纪改变了农业并提高了作物产量,但它们也带来了另一个意想不到的缺点。 高度破坏性的机械化耕作和大量化肥使用的结合对土壤有机质和有益的土壤生物造成了损害,即使它通过提高作物产量掩盖了土壤肥力下降的影响。 到目前为止,自殖民时代以来,美国农场已经损失了大约一半的土壤有机质。


关于支持科学新闻

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。 通过购买订阅,您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


我们是否正在接近这样一天:一旦我们耗尽为农业和化肥生产提供燃料的廉价石油,我们将面临如何维持退化土壤的收成的问题? 虽然我们可能会继续从传统作物育种中榨取更高的产量,但我们已经向田地添加了比作物能够吸收的化肥多得多的化肥,而且到目前为止,至少转基因作物尚未实现 支持者承诺的更高产量。

幸运的是,还有另一种前进的方向。 在世界退化的农田上重建肥力不仅是可能的; 我们还可以通过一种叫做“再生农业”的方法以惊人的速度且有利可图地做到这一点。 在我开始为期六个月的旅程,参观小型自给自足农场和大型商品农场,同时研究我的著作 Growing a Revolution 时,我了解到了这一点。 在美国各地,从南达科他州到宾夕法尼亚州,以及在非洲和拉丁美洲的农场,我看到了重新构想的耕作系统如何在不牺牲作物产量的情况下快速提高土壤肥力。

图片来源:W.W. Norton

成功的秘诀是什么? 放弃耕作以最大限度地减少对土壤的扰动; 种植覆盖作物,既可以保护地面免受侵蚀,又可以积累土壤有机质; 并采用复杂的轮作模式来阻止害虫和病原体。 我遇到的一些农民还重新引入牲畜来放牧覆盖作物并给田地施肥。 将这些组成部分组合成一个综合系统,是对依赖大量耕作和化学品使用来种植一种或两种经济作物的传统做法的革命性背离。

采用所有这三种做法的农民发现,随着土壤质量的提高,他们可以大幅减少化学投入品的使用和支出。 经过几年的过渡,收成反弹至等于或超过之前的水平。 在传统农场和有机农场,在保持或提高产量的同时减少柴油和农用化学品的支出转化为更高的利润。

这些农民还增加了土壤中保留的碳量,如果他们的做法在全球范围内得到采用,将大大减少化石燃料排放。 其他好处包括减少地下水、湖泊和溪流中的硝酸盐污染; 以及由于更有效的水利用和更高的水分保持能力而带来的更强的抗旱能力。

我遇到的这个松散组织的土壤健康运动主要是一项自下而上、农民主导的努力。 然而,我采访的每位农民都表示,如果我们只是停止补贴破坏土壤的传统做法,这些做法将得到更快的采用。 如果国会能够调整农业补贴、作物保险和其他计划,同时鼓励、培训和奖励农民采用再生做法,土壤改良将会蓬勃发展。

我们还可以通过过渡期为农民提供支持和财政后盾; 建立示范农场,以评估适合不同地区的再生方法; 并要求采用保护性农业措施作为补贴作物保险的条件。 毕竟,我们不应该补贴恢复健康、肥沃的土壤,而不是补贴那些破坏美国繁荣根基的做法吗?

恢复我们国家农业土壤的健康是即使是严重分裂的国会也应该能够团结起来支持的事情。 这将有助于确保国家繁荣、固碳、减少农业的环境足迹并提高美国各地农场的盈利能力。 如果所有这些都不能团结我们的蓝色海岸和两者之间的红色乡村海洋,那么地球上还有什么可以呢?

© . All rights reserved.