不耕地比耕地好吗

2019-11-04 17:50:15

@朱成谢邀。离开实际环境讨论好与坏是没有意义的，如果仅对这个问题来说，回答应该是：Itdepends,适合一个地区实际情况的措施才是最好的措施。----------------------------------------以下为正文-------------------------------------------0引言农业的最初目标是收获足够的、优质的农产品以满足人类的需求。随着时代的发展，人们对于农业也有了更多的要求：不仅要产量高，还有节约用水、降低成本、同时对环境影响较小。在农业的发展进程中，作为一个重要的农业管理措施，从”刀耕火种“，发展为人力、畜力耕作，到现代化耕地机械的出现，再到"免耕"技术的提出与推广，耕地技术的发展与农业的目标的发展变化息息相关。本文从耕地技术的发展出发，同时谈一下”免耕“技术的起源于发展，着重在于为评价此项技术的好坏提供一个分析方法。1为什么要耕地？人类最初的食物来源主要是采集和狩猎，随着社会生产力的提高，人类社会从事农业来收获更多的食物。最原始的农业主要是”刀耕火种“，即[1]刀耕，其意为用木具，石刀或者类似金属（青铜）类的器具来翻耕土地，让土地变松，利于作物种子的生长发育，一如当今爬犁和锄头等器具的作用。火种，那个时候生产力不够发达，且少有可以直接开垦种粮的土地，大多是森林，要耕种的话就要把森林砍伐了变成平地。但是当时的生产力低下，砍伐完整座森林不知道要多久，所以采取用火烧的方式，并且火烧之后森木的灰烬富含钾等元素，对土地有很大的补充营养，更利于耕作。所以很早以来，人们就认识到了翻耕土地能够有利于作物生长，提高产量。为了增加效率，犁、耙等农具也被发明出来。由于畜力，主要是牛，比人拉犁有更高的生产效率，耕牛也成为我国古代普遍禁止屠宰的家畜[2]。至今在我国一些山区，牛拉犁仍是最重要的耕作方式。有水印，见谅，不过建议去看看这个新闻，比较好玩。（传送门耕牛也“打工”[3])耕牛虽然能够替代人力，但是还有诸多缺点，例如饲养不易，不易维护等等。随着科技的进步，各种类型的耕地机械层出不穷，力求满足农民对于耕地的不同需求。由于篇幅限制，农业机械问题不再展开。总结一下，土壤耕作对农业生产有积极作用，主要包括[1]：疏松土壤、提高土壤的透气性；切断土壤中水分运移的通道、减少蒸发；混合上下土层的养分、使土壤剖面养分均匀；消灭杂草和有害昆虫；平整土地，etc.所以，现代农业生产大多采取耕种措施来保障产量。但是，土壤耕作也会有一些潜在的问题，尤其是在干旱地区，耕作往往会导致地表土壤颗粒流失，产生“沙尘暴”现象。在此背景下，“免耕”技术应运而生。2"免耕“的来世今生20世纪四十年代起，美国中西部地区频发“黑风暴”灾害，例如1935年4月发生在美国的”BlackSunday“事件：1935年4月，美国中西部平原地区爆发了严重的沙尘暴，深色尘土漫天飞扬，能见度极低；在大风的助力下，这场沙尘暴席卷了Oklahoma和Texas两州，造成了严重的经济损失，当地居民流离失所。这个时期的一系列沙尘暴直接促成美国议会颁布了theSoilConservationAct，成立了SoilConservationService(SCS，现名Home|NRCS)，用于指导农民开展土壤侵蚀防护与增加森林覆盖工作[4]。在此背景下，农业管理中的”免耕“思想正式诞生。(延伸阅读：Duststorm,TheDustBowlofthe1930s,美国五招降服“黑风暴”--环保--人民网)Fig.1.黑风暴”兵临城下“[4]相对于”免耕“来说，存在这一个更广义的概念——保护性耕作(Conservationtillage)。两者目的相近，都是为了减少农业侵蚀和流失；但是在实现手段上有些不同：免耕技术强调不进行耕种，保护性耕种能够允许一定的农业耕作措施。为了严谨起见，从现在起，本文中主要论述”保护性耕作“。保护性耕作的思想自诞生以来，由于观念、技术等方面的限制，发展比较缓慢。近年来，随着科技的进步，保护性耕作发展迅速。从时间尺度来看，保护性耕作的发展主要有三个时期[5]：第1阶段是20世纪40年代开始,主要针对传统的机械化翻耕措施在水蚀和风蚀方面存在的弊端,对土壤耕作农机具和耕作方法进行改良,提出少耕、免耕和深松等保护性耕作法。第2阶段是20世纪50年代以后,机械化免耕技术与保护性植被覆盖技术同步发展。在免耕技术大面积应用的过程中,许多研究证实了各种类型的机械化保护性耕作对减少土壤侵蚀方面有显著效果,但也出现不少因杂草蔓延或者秸秆覆盖造成低温等技术原因使作物严重减产的例子,使得该项技术推广较慢。第3阶段是20世纪80年代以来,随着耕作机械的改进、除草剂的使用以及作物种植结构调整,保护性耕作的应用得以较快发展,范围也不断扩展。据美国保护科技信息中心(CTIC)的最新资料,美国2004年实行免耕、垄作、覆盖耕作和少耕的耕地占全国耕地的62.12%,而常规耕作面积为37.17%,传统耕作比例呈下降趋势,免耕比例逐年上升。对于第三阶段，需要强调的是，保护性耕作的蓬勃发展与除草剂的发展息息相关，保护性耕作有杂草滋生的趋势，也是它的一大短板。高效除草剂的发明弥补了这一短板，才使得保护性耕作重获新生。(延伸阅读：孟山都帝国的崛起，伴随的是除草剂的一次革命注意其中的一个关键时间节点——20世纪八十年代)3保护性耕作的优势与局限性保护性耕作的主要划分标准是土壤表面秸秆覆盖率，覆盖率大于30%的可以划归为保护性耕作。上文提到，保护性耕作提出的背景是减少土壤侵蚀，土壤表面的结构能够大大减少土壤流失(见图2)，于是订立此项标准。Fig.2.不同秸秆覆盖率下的土壤流失情况[6]保护性耕作的优势不仅在于减少土壤侵蚀和流失，还能够节约灌溉用水、加强表层土壤肥力、增加农业产量以及减少田间工作量等。但是，保护性耕作也存在一些局限性，例如：加大对除草剂的依赖；需要较高的田间管理水平；降低排水不畅土壤的热量交换能力[7]；残留的作物有时会影响下一季作物的生长[8]。(由于篇幅限制，不在详细展开说明细节，有兴趣可继续阅读：AdvantagesandDisadvantages，Conservationtillage，un-csam.org的页面）4Tocultivateornottocultivate,itisaproblem针对题主提到的那个博客和他们的理论(终于进入正题了)，笔者的建议是可以参考，但是要注意批判的接受。大致浏览了他们的内容，那个博客作者介绍了美国一个农民的”免耕“经验，然后提到了很多免耕的好处及美国的一些经验，继而回忆自己的过去，并抨击了我国的耕作制度，最后吐槽了中国人的缺陷。笔者认为，这篇文章可以作为一个抒情散文来看，对于科学研究，甚至科普的参考意义都不大。对于耕不耕地的问题，抛开环境谈选择是不科学的。美国的农业非常发达，机械化水平及科技水平非常先进，但是这并不代表我国需要照搬美国的经验。考虑到我国各地的情况非常复杂，笔者也无法得出绝对的结论，例如我国需要或者不需要强制推广保护性耕种措施。在这里，只能提供几个参考标准，具体的操作方案需要因地制宜。是否有严重的土壤流失问题；是否存在具有较高的田间土壤管理水平；是否对除草剂价格非常敏感；是否有富足的、廉价的农业劳动力，etc.5小结(Take-homepoints)传统耕作历史悠久、效果显著；保护性耕作前途无量、广受欢迎；两种耕作方式各有利弊，需要因地制宜；除草剂的发展对保护性耕作非常重要。Theend.References:[1]刀耕火种_百度百科[2]中国古代耕牛保护制度及其对后世的影响[3]耕牛也“打工”[4]BlackSunday(storm)[5]http://xuebao.cau.edu.cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=20050106[6]CT-1[7]AdvantagesandDisadvantages[8]CoverCropsforConservationTillageSystems--------------------------------------更新日志-----------------------------------------------------------12-9-14补充并完善答案，填坑完毕。增加：2"免耕“的来世今生，3保护性耕作的优势与局限性，4Tocultivateornottocultivate,itisaproblem12-10-14修改了一些排版问题与错别字。---------------------------------------更新日志-----------------------------------------------------------PS：除了标注以外，本文的内容均为原创，请尊重知识产权，转载请注明出处。由于作者经验水平有限，遗漏之处在所难免。如有不同意见，欢迎讨论，拒绝拍砖~

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