土壤健康的重要性不言而喻，土壤資源的可持續(xù)管理是糧食安全的重要保障。目前，土壤面臨著多種類型的侵蝕，除了常見(jiàn)的風(fēng)力侵蝕、水力侵蝕等，耕作侵蝕在研究中往往被忽視。耕作侵蝕是指在重力作用下,由耕作工具導(dǎo)致的土壤侵蝕，它是造成坡耕地土壤重新分布和坡耕地土壤侵蝕的主要原因之一，對(duì)坡面地形的演化、土壤性質(zhì)改變、土壤養(yǎng)分流失、土地生產(chǎn)力等都會(huì)產(chǎn)生重要影響。也就是說(shuō)，坡地耕作不僅會(huì)通過(guò)改變土壤物理性質(zhì)而產(chǎn)生侵蝕，還直接造成土壤分散、搬運(yùn)和沉積，導(dǎo)致土壤在景觀內(nèi)的重新分配，使土壤在坡面發(fā)生了凈位移。然而，人為耕作直接造成的土壤侵蝕一直以來(lái)被研究領(lǐng)域所忽視。實(shí)際上，人為耕作工具的特性、耕作方向、耕作速度和深度等都可能產(chǎn)生耕作侵蝕。近日，中國(guó)生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展基金會(huì)(簡(jiǎn)稱中國(guó)綠發(fā)會(huì)，綠會(huì))國(guó)際部獲悉一篇關(guān)于坡地耕作土壤危及未來(lái)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的研究文章，現(xiàn)將其整理編譯如下，供感興趣的朋友參考。
圖片來(lái)源：JohnQuinton
發(fā)表于《自然食品》的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，在山坡上的翻耕耕作正導(dǎo)致農(nóng)田土壤變薄，并威脅到未來(lái)的作物產(chǎn)量。
來(lái)自英國(guó)蘭卡斯特大學(xué)(UniversityofLancaster)和德國(guó)奧格斯堡大學(xué)(UniversityofAugsburg)的研究人員認(rèn)為，除非農(nóng)民停止在山坡耕種，否則從長(zhǎng)期來(lái)看，山坡上的土壤可能會(huì)變薄，這將嚴(yán)重威脅到糧食作物的生長(zhǎng)。
幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，一直是農(nóng)民們?cè)谔锢锔?。隨著上個(gè)世紀(jì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，農(nóng)耕從傳統(tǒng)的畜力犁變成了速度更快的重型拖拉機(jī)。
眾所周知，耕作過(guò)程中對(duì)土壤的翻耕會(huì)將大量土壤移下斜坡，從而加重天氣對(duì)土壤的侵蝕。在坡地上，耕作導(dǎo)致土壤從山丘的凹處向下移動(dòng)，最終沉積在谷底。由于斜坡上的土壤變薄，來(lái)自底層土壤的物質(zhì)與表層土壤混合，導(dǎo)致土壤的生長(zhǎng)質(zhì)量由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不足、生物活性降低和蓄水量減少而降低。
蘭卡斯特大學(xué)的約翰·昆頓教授(JohnQuinton)說(shuō):“耕作使土壤厚度減少，這對(duì)作物生產(chǎn)的威脅尚未得到充分認(rèn)識(shí)。雖然我們知道，耕作會(huì)使大量土壤移下山坡，而且通過(guò)這種方式被移動(dòng)的土壤量通常超過(guò)了自然界水蝕和風(fēng)蝕帶來(lái)的影響，但到目前為止，我們對(duì)由此導(dǎo)致的土壤變薄會(huì)如何影響作物產(chǎn)量知之甚少。”
奧格斯堡大學(xué)的彼得·費(fèi)納教授(PeterFiener)說(shuō):“隨著農(nóng)耕機(jī)械化的不斷發(fā)展和氣候變化導(dǎo)致土地干旱頻率的增加，在世界上許多地區(qū)，耕作對(duì)起伏地形結(jié)構(gòu)中的土壤侵蝕可能會(huì)變得更加嚴(yán)重。”
研究人員觀察了德國(guó)北部的烏克馬克地區(qū)(Uckermark)種植的小麥和玉米作物，該地區(qū)是歐洲高度機(jī)械化且高產(chǎn)的農(nóng)業(yè)區(qū)。盡管這個(gè)地區(qū)已經(jīng)有了1000多年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，但研究模型預(yù)測(cè)，在未來(lái)50年內(nèi)，隨著現(xiàn)代機(jī)械化農(nóng)業(yè)加速坡地耕作造成的侵蝕，冬小麥產(chǎn)量將總共下降7.1%，100年內(nèi)將下降10%;對(duì)于玉米的產(chǎn)量，研究人員預(yù)測(cè)50年后將減少4%，100年后將減少5.9%。
土壤變薄的不良影響在干旱時(shí)期最為明顯，因?yàn)樽儽〉耐寥罒o(wú)法留住水分和養(yǎng)分。在較潮濕的年份，這種影響雖然不像在正常年份和干旱年份那樣明顯，但在50至100年的時(shí)間里，土地產(chǎn)量也會(huì)下降。
土壤變薄的不良影響僅在烏克馬克地區(qū)就會(huì)帶來(lái)數(shù)千噸糧食產(chǎn)量的損失。研究人員認(rèn)為，由于坡地耕作的土壤侵蝕導(dǎo)致的作物產(chǎn)量下降現(xiàn)象可能會(huì)在全世界出現(xiàn)。他們認(rèn)為，采取緊急行動(dòng)以減少耕作導(dǎo)致的土壤變薄非常必要。
昆頓教授說(shuō)：“研究模型顯示，如果我們繼續(xù)照此方式耕作土壤，那么不出意外我們將看到區(qū)域范圍內(nèi)作物產(chǎn)量的下降，糧食減產(chǎn)在干旱時(shí)期情況會(huì)更糟，因?yàn)楦〉耐寥罒o(wú)法為作物保留水分。”
費(fèi)納教授說(shuō)：“從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，農(nóng)民可以考慮采取緩解措施，比如根據(jù)坡度調(diào)整耕作速度，總體減少耕作深度，以減緩侵蝕過(guò)程。但事實(shí)上，農(nóng)民確實(shí)需要考慮放棄坡地耕作，以保護(hù)他們的土壤和未來(lái)的作物產(chǎn)量。”
盡管在此研究中沒(méi)有模擬氣候變化的影響，但研究人員認(rèn)為，隨著氣候變化導(dǎo)致干旱期頻率的增加，耕作侵蝕的危害可能會(huì)被放大。
