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保护性农业:保护环境,也保护农民的利益

保护性农业(conservation agriculture),是在农业可持续发展的前提下提出的一种新的农业耕作制度和技术体系。它的主要目标是保护、改善并有效利用自然资源,在满足日益增长的粮食需求的同时,最小化农业对生态的影响,从而实现经济、生态、社会意义上的农业可持续生产。

保护性农业有三项作物管理原则,分别是免耕法(即土地不经过耕种直接播种,维持最低限度的土壤干扰)、秸秆还田以及作物轮作。

这种耕作制度究竟对作物产量有何种影响,以及其在不同农业环境下的适用性一直以来都存在争议。美国加州大学戴维斯分校植物科学系的卡梅隆·皮特考(Cameron M. Pittelkow)等人通过对610项调查研究进行荟萃分析发现,如果仅依赖免耕法这一项措施,会导致作物产量降低;而将免耕法与另两项措施(秸秆覆盖和作物轮作)相结合可降低这种减产率,甚至在干旱气候条件下可适当提高雨育作物(编者著:指靠雨水浇灌的作物)的生产力。因此,合理的保护性农业耕种制度或许可以成为应对气候变化的一个重要战略。研究论文于10月22日发表在期刊《自然》(Nature)上。[1]

在此次研究中,研究者对四种保护性农业措施对作物产量的影响与传统耕作方法进行了对比,这四种措施包括:

  1. 只采用免耕法;
  2. 免耕法与秸秆还田相结合;
  3. 免耕法与作物轮作相结合;
  4. 免耕法、秸秆还田和作物轮作三项相结合。

分析结果发现,尽管在一些特定条件下,免耕法的产出可以达到甚至超出传统耕作,但从总体上来看,其产量要比平均传统耕地少5.7%。其中,免耕与秸秆还田、作物轮作结合可使产量损失最小(减产率为2.5%),而只实行免耕的土地减产率高达9.9%。为了缩小免耕种与传统耕种的差距,卡梅隆建议,保护性农业耕作制度的重点应该是在已经采取另两项措施的基础上实行免耕种,而非先采取免耕,再视情况决定是否采取另两项措施。这个结论对将保护性农业作为农业发展重要策略的地区,特别是先免耕后秸秆还田和/或作物轮作的地区(如撒哈拉以南非洲和南亚)来说,具有重要意义。

保护性农业的原则之一,就是在作物收获后将秸秆覆盖在土地上。图片来源:tdaynard.com

此外,卡梅隆等还对不同气候条件下,不同耕种方式对靠雨水灌溉的作物产量的影响进行了综合分析。结果显示,气候干旱时,三项措施结合的旱作试验田产量显著提高了7.3%,而只进行免耕的试验田产量减少11.9%;而在气候湿润时,无论是三项措施结合还是只采取免耕法,都会导致作物减产。分析其原因可能是在干旱条件下,秸秆还田和作物轮作与免耕结合,可以增强水分渗透,加强土壤的水分保持,从而对作物的生产造成积极影响。因此研究者认为,在干旱时对免耕土地进行人工灌溉,可使作物产量更接近传统耕种的产量,这与调查结果也是相符的。也就是说,保护性农业这种综合管理体系在水源紧缺的地区可以带去一定的农业效益。另外,根据降水和温度的变化趋势预测,全球几处重要农业生产区域的气候可能会越来越干燥甚至变得十分干旱,而保护性农业的三原则具有土壤水分保持和水分利用率高的特点,可以在维持全球农业生产水平方面起到重要作用。

不过目前,农民接纳并实施保护性农业的一个主要阻碍在于,这种耕作模式可能会在短期内导致作物产量减少。保护性农业的经济效益可能更多地体现在成本的降低,而非产量的增加上,因此对期望短期内获利的农民而言,此措施很难推广。对这一问题,还需要进一步的研究来解决。(编辑:球藻怪)

参考文献:

  1. Pittelkow C, Liang X L, Lindquist B, et al. Productivity limits and potentials of the principles of conservation agriculture[J]. Nature.

文章题图:washingtonpost.com

The End

发布于2014-10-27, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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