耕作与土质是否会发生冲突？

耕作与土质是否会发生冲突？

《世界农业与环境》是一部重要的新书，它针对不断增加的食物与纤维需求会与土质“形成冲突”的担忧提出了解决方案。

本文分为两部分。第一部分概述了书中讨论的部分主要问题。第二部分解释了 40 多年的研究和实际应用如何证明使用百草枯除草有助于改进可持续作物管理方式，从而改善土质。

第一部分：《世界农业与环境》中的论述

在《世界农业与环境》中，作者 Jason Clay（世界自然基金会-保护创新中心美国副总裁）概述了 21 种世界主要食品的生产与环境影响。作物、鱼类和肉类对环境的主要威胁及造成此威胁的趋势已经确认和研究。

主要问题

书中的基本观点是低密度种植不能满足当前和未来世界人口的需要。原因有二。首先，扩大耕作面积会破坏森林和草地。其次，随着外部资源和机械的广泛应用，对劳动力的需求随之锐减——要期待人们大规模恢复人工播种、除草和收割，这是极不现实的。

不过，Jason Clay 也列举了一些地区。在这些地区，全球规模最大的产业——农业为 10 亿多人提供了就业机会，年产值超过 1 万亿美元，但也对环境造成了严重影响。其中包括：

• 土壤退化

土壤侵蚀会耗尽土壤养分，降低土壤的蓄水能力，从而对产量造成严重影响。此外，在远离农田的地方，土壤侵蚀会造成淤泥在水库中沉积并堵塞河道，从而影响灌溉和水力发电。例如，斯里兰卡茶叶种植园每年的土壤流失定义 固体物质（土壤、泥浆、岩石及其他颗粒）的移位，其原因通常是向下或顺坡运动造成的流动介质（像风、水或冰）。 权威性在线参考资料与资源 http://soilerosion.net/ 该土壤侵蚀网站（Soil Erosion Site）汇集了有关土壤侵蚀的可靠信息，其来源包括多种学科和资源。它旨在为那些希望更多了解土壤流失和土壤保护的人们提供可靠网络资源。多达 75 吨/公顷，而在咖啡种植中：

“在咖啡种植中，对土壤质量影响最大的做法是用农药清理出一片没有其他植物的“干净”农田。…咖啡农场斜坡上的无杂草农田…是土壤裸露和侵蚀的主要原因之一，尤以高海拔地区为甚。”（本书第 84 页）

• 农用化学品溢出、浸析造成水污染

例如，在棉花和茶叶种植中：

“…农药对[棉花]产量的影响最大…主要影响还包括土质和水质变化，以及下游区域生物多样性定义 以其独特形式、层级和组合而存在的不同生物类型。其中包括生态系统多样性、物种多样性以及基因多样性（IUCN, UNEP 和 WWF, 1991）。 权威性在线参考资料与资源 http://earthtrends.wri.org/ 地球趋势（EarthTrends）是一个由世界资源协会（World Resources Institute）维护的综合在线数据库，主要提供环保、社会及经济趋势的相关数据。通过数据库可了解生物多样性指标的统计信息。的变化。”（本书第 292 页）

“茶园中使用的化学药剂对土壤的生物多样性造成毁灭性的破坏，同时还污染河水、杀死鱼类、危害饮用河水的动物和人员。”（本书第 103 页）

• 破坏生物居留地，影响生物多样性

据联合国粮农组织估计，发展中国家每年砍伐和清理 1300 万公顷森林用以发展农耕。除生物居留地遭到破坏、生物多样性受到影响外，更严重的损失还来自密集的单一作物栽培：

“由于大面积粮食种植和破坏生物多样性…农业已造成生物种类减少…并且让少数种类占据了优势地位”（本书第 49 页）

选择更合理的管理方法

Clay 指出，无论是何种作物，管理方式的改善都有助于提高可持续性。过去 50 多年中，食品需求大幅增加给土壤的持续生产力带来更多压力。在世界许多地方，土壤侵蚀、土壤的结构、健康和肥沃程度已成为严重问题。由于化肥和农药的使用，越来越多人放弃了轮作，改种单一作物。在一些时候，农药的渗漏和污染会对栖息地和水源造成损害，进而严重威胁到生物多样性。

无论采用何种种植方式，保护性耕作都能确保可持续性。在保护性耕作体系中，土壤损伤被降至最低，多数土壤全年均有作物覆盖。“免耕定义 它也称作“保护性耕作”或“免耕作”，它是每年种植作物的一种方式，它通过免除拖拉机拉动工具进行的土壤耕耘进而避免对土壤的破坏。 权威性在线参考资料与资源 http://www.no-till.com/ 免耕耕作方式的在线信息门户网站。”体系中，完全不进行土壤耕作。Clay 列举了美国农业部的结论：

“保护性耕作可以节约燃料、人力，减少农场设备的磨损，同时改善土壤结构和肥力”（本书第 423 页）

杂草或黑麦等覆盖作物定义 覆盖作物，或称肥田作物，是指主要种植目的不是为了收获粮食而是为了土壤侵蚀控制、杂草控制和改善土质的植物。这些植物通常在下季粮食作物种植前被犁耕或耕种，这样这些“覆盖作物”可被用来进行土壤改良，成为“绿色肥料作物”。 权威性在线参考资料与资源 http://attra.ncat.org/attra-pub/covercrop.html 美国农业部农村适用技术中心（ATTRA）是美国国家适用技术中心（US National Centre for Appropriate Technology）下属的可持续农业信息中心（Sustainable Agriculture Information Centre）。可以用灼烧性除草剂进行控制，但 Clay 指出：

“虽然免耕法能降低某些农药的用量，甚至某些最具危害性的农药的用量，但它似乎也增加了对草甘膦的依赖。”（本书第 197 页）

Clay 认为，要鼓励农场主采用有利于水土保护和提高生物多样性的耕作方法，就必须用高产和高收入来说服他们。合理使用农药可以减轻开垦新田的压力。例如，在谈到毁坏高原荒地和森林以种植咖啡时，Clay 说：

“…砍伐原始森林以种植咖啡毫无理由，也无必要。今天我们有农药，产量和管理方法也得到了提高和改善，许多从前退化的土地已可以重新用于耕作。”（本书第 86 页）

本书的最终目标是倡导更好的管理方法，以减轻对生态环境的破坏，提高农业生产的效率和盈利能力。Clay 并未具体说明应使用哪些农药产品，但他着重指出了一些重大问题，全球种植业应该能据此制订出切实可行的解决方案。

《世界农业与环境：关于每种农产品的影响和实践的指南》，作者：Jason A Clay。 Island 出版社出版（2004 年）。ISBN No. 1-55963- 370-0

第二部分：百草枯有何帮助

这一部分探讨了用百草枯改善作物管理方法的可能性。文中引用了大量实际案例研究对百草枯的益处进行说明。

保护土壤

百草枯可以在杂草治理计划中用作主要除草剂，它不是让田地中完全没有杂草，而是允许非竞争性杂草存在，至少是存在一段时间。雨水冲刷是导致土壤侵蚀的主要原因，而土壤表面的植被可以减轻雨水冲刷，起到保护土壤的作用。土壤侵蚀还会使养分和有机物质流失，降低土壤的蓄水能力，而免耕法控制杂草可以防止土壤侵蚀。

通过在咖啡园的行间种植草带，巴西已将每年的土壤流失量从超过 4 吨/公顷减少到了 0.2 吨/公顷，同时将降雨径流定义 一种源于上坡，并超出了土壤吸收能力的多余液体（如雨水）的集水现象。这些多余液体然后流经表面，进入附近的地表水（像池塘、湖泊、河流）。 权威性在线参考资料与资源 http://www.sowap.org/index.htm SOWAP土壤与水源保护 （SOWAP土壤与水源保护）是企业、非政府组织、高校和农民共同支持的联合行动，旨在依据保护性耕作理念，检验各种特定领域的土壤管理方法。它对经济和环境方面进行了研究，其中包括土壤侵蚀与径流相关影响。减少了 90%（May 等人，1993 年）。百草枯可沿草带在作物行间放心喷洒，以此来控制杂草植物群，却又无需担心伤害咖啡树。它能在土壤中保持稳定，不会移向植物根部，更不会向上蔓延至新芽处。

百草枯无法渗透树皮，意味着可以直接向树干喷洒。百草枯即使滴落到咖啡树叶上，其损害也是微乎其微，因为百草枯并不像草甘膦那样能通过内吸作用渗入植物内。

在中国长江上游的群山之间有许多茶叶种植园，由于采用翻耕土壤的方法控制杂草，地表径流已造成了严重的土壤侵蚀。

四川林业科学研究院的科学家们发现，与传统的耕作除草法相比，百草枯控制杂草在降低土壤侵蚀方面的效果是草甘膦的两倍。在坡度为 8 -18 ° 的茶园中进行的试验表明，与采用草甘膦相比，采用百草枯时养分、有机物和土壤的流失量降低了 80-100%。

这是因为，百草枯允许非竞争性杂草植被再生，而与之相比，草甘膦除草使土壤的暴露时间更长。

植被能减轻雨水冲刷的影响，草根有固定土壤的作用。

保护水分和生物多样性

由于百草枯被土壤牢牢吸附，因此不会浸析至水中——这一点远优于其它任何农用化学品。这一基本特性意味着百草枯不会随地表径流或因为浸析进入水中。同样，它无法进入地表动植物和微生物体内，因此不会对它们造成影响。

除了不在土壤中移动之外，即使施药时不慎洒入池塘、河流或水渠，它也迅速被植物和淤泥吸收，同时被微生物降解，因此只要按要求使用，百草枯就不会危害鱼类或无脊椎动物。大量生态学研究表明，百草枯不对水生环境构成威胁。

先正达公司（当时还是 Zeneca 公司）与热带地区农学院（EARTH）及 Del Monte and Dole 携手合作，展示了哥斯达黎加的商业香蕉园是如何维持生物多样性的。那里的香蕉种植者用百草枯治理园内的杂草，同时可以减轻土壤侵蚀，维持包括鱼类、两栖动物、爬行动物和鸟类在内的生物多样性。

完善的水源管理对于香蕉种植至关重要。香蕉需要不断供水 － 至少 160 毫米/月，却又无法忍受被水浸透的土壤。在热带地区的雨季，有些月份的降雨量可能超过 1000 毫米。

保护性耕作

采用保护性耕作法种植玉米、棉花、大豆等作物时，必须用不留残茬的除草剂对杂草或黑麦等覆盖作物进行控制，通常是使用百草枯或草甘膦。

与草甘膦相比，百草枯除草剂可以更可靠地在一年生杂草定义 在一个生长季或年内结束其生命周期的杂草。在一年结束之前，从种子发芽到开花结种的整个过程都可完成。 权威性在线参考资料与资源 http://iws.ucdavis.edu/ 国际杂草学会（International Weed Science Society）是全球区域性组织的代表性机构。这些区域性组织的详尽信息均在此列述。和覆盖作物的生长早期对其进行控制，这时的天气较为寒冷，施药后不久便可能下雨。

在这样的不利气候条件下，百草枯可以在几天内控制杂草，而草甘膦需要 2-3 周，而且百草枯能在几分钟内产生耐雨性，而不是几个小时。

保护性耕作方法从土壤管理和除草剂两个方面着手，对杂草的蔓生加以控制，这会导致名为“杂草转移”的杂草群落改变。在美国，特别是引进转基因抗草甘膦作物后，大量使用草甘膦导致大豆和棉花作物地里的杂草产生了耐药性定义 某种植物/杂草遗传到的，能够耐受一种除草剂标准剂量的遗传能力。 权威性在线参考资料与资源 http://www.weedscience.org/in.asp “除草剂耐药性杂草国际调查”（International Survey of Herbicide Resistant Weeds）旨在对耐药性杂草种类的进化进行检测，并对其影响做出评估。所有已确认新案例均做出列述。，如加拿大蓬（Conyza canadensis）、豚草属（Ambrosia artemesifolia）、苋毛虫（Amaranthus palmeri）和普通水麻（Amaranthus rudis）。在巴西，人们最近发现大豆地中的黑麦草（Lolium multiflorum）也产生了草甘膦耐药性。

草甘膦是世界农业的一大重要用品，因为它成本低廉，且能有效控制多年生杂草定义 一种年复一年生长不息的杂草。一些杂草冬季枯萎，但是其根部依然存活，春季重新萌发；一些杂草不出现枯萎，并在下一生长期，其大小和高度继续扩大。 权威性在线参考资料与资源 http://iws.ucdavis.edu/ 国际杂草学会（International Weed Science Society）是全球区域性组织的代表性机构。这些区域性组织的详尽信息均有列述。。但它是造成杂草转换定义 田地内杂草群落改变的一种变化（如：杂草的相对丰富度或类型）。其原因可能在于某种管理方式，其中包括使用除草剂或任何其他使杂草物种组成发生变化的任何其他现象。物种或生物类型适应了目前杂草管理方式的增加，而杂草对这些做法的敏感性降低。 权威性在线参考资料与资源 http://www.weeds.iastate.edu/mgmt/qtr00-1/popdyn.htm 爱荷华州立大学（Iowa State University）杂草科学网站上发表的一篇有关杂草数量动态学的经典文章。和产生耐药性的重要因素。作为替代草甘膦的广谱非选择性除草剂定义 一种用于清除所有杂草的化学产品（一年生或多年生草和阔叶杂草）。 权威性在线参考资料与资源 http://www.weeds.iastate.edu/ 有关除草剂及杂草的宝贵现代信息资源，由爱荷华州立大学（Iowa State University）提供。，百草枯在杂草综合治理（IWM）体系中起着重要作用。草甘膦不能连续两季在同一片耕地中使用两次以上。因此百草枯成了一种有效进行可持续杂草控制的替代手段。

巴西的 SIC（Sistema Integrado de Controle de plantas daninhas）就是这样一项杂草综合治理计划。大豆出苗前先喷洒一次草甘膦，然后在出苗后的一天内将百草枯喷洒在豆苗的任意一侧。这大大降低了逃脱草甘膦控制的杂草发生肆虐的危险，而且延长了杂草控制时间，因此出苗后只需喷洒一次选择性除草剂，而非通常情况下的两次。

果树、咖啡树、油棕、橡胶树等多年生作物通常生长在阳光充沛、炎热潮湿的地区，这里的杂草非常茂盛。它们与作物争夺生长空间、水分和养分，而且还遮蔽作物幼苗的阳光，妨碍作物保护和收获。然而，如果进行有效的管理，“软性”杂草有助于最大限度减少土壤侵蚀。如果用草甘膦等除草剂将它们永久清除，则有害杂草很可能取而代之，重新侵入经过清理的田地，从而造成作物减产。百草枯具有独一无二的作用机理（与之相同的只有和它相近的敌草快），这有助于防止杂草产生 耐药性。此外，百草枯只清除杂草的地表部分，使杂草可以在 1-2 个月后再次长出。如此一来，软性杂草只会得到控制，而不是被彻底清除。

百草枯：改善作物管理方法的基础

百草枯用于保护性耕作中的杂草控制及其他农业用途，它能减轻土壤侵蚀、改善土质、避免杂草对草甘膦等常用除草剂产生耐药性。同时，由于百草枯被土壤牢牢吸附，不会浸析，从而保护了水质。百草枯不会通过内吸作用进入作物，也不在土壤中残留，因此植被的地下器官或种子可以再次长出，这保护了动植物栖息地，稳定了土壤结构，有利于生物多样性的保护。

参考资料

May, P H 等人。（1993）。巴西的咖啡和可可的生产与加工。日内瓦：联合国贸易与发展大会。UNCTAD/COM/17. 1993 年 8 月 27 日。

http://www.weedscience.org/Summary/UspeciesMOA.asp?lstMOAID=12&FmHRACGroup=Go