保护性耕作法会在耐药性杂草的威胁下失去其效力

美国中西部的免耕播种法凭借所具有的广泛的环境和经济效益,保护性耕作技术已经迅速成为种植作物之前整备田地的普遍方式。百草枯等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。是保护性耕作法的重要组成部分,因为农户们没有通过犁耕来掩埋杂草,而且枯干的植被、秸秆和根茬为土壤提供了一层“保护层”。这有助于减少水土流失定义 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。,并为益虫和其他野生动植物提供栖息地,而且保持土壤原状有利于提高土壤中有机物质的含量,这对于土壤的结构和肥力有着至关重要的作用。

 

 定义 为减少水土侵蚀,种植后使用作物残留覆盖 30%或更多土壤表面的任何耕作和种植方式。 权威性在线参考资料与资源 http://www2.ctic.purdue.edu/Core4/CT/Definitions.html Core4Conservation 是位于普度大学(Purdue University)的 保护性耕作信息中心(Conservation Tillage Information Centre)的组成部分。

为什么农户们采用保护性耕作法?

保护性耕作法的优点

  • 减少水土流失
  • 改善土壤结构和肥力
  • 提高生物多样性定义 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。
  • 加快作物成熟
  • 减少劳动力
  • 减少所需机械
  • 减少所用燃料
  • 减少温室气体排放
  • 降低成本
  • 降低食物成本

在美国,随着农户们逐步认识到免除犁耕带来的好处,保护性耕作农田面积便一直逐年增加。保护性耕作技术信息中心(CITC)估计,目前美国有40%的农作物都采取了保护性耕作法。

 美国保护性耕作农田面积一直持续增加

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

此处的黄金标准是不进行任何土壤耕作的免耕法。保护性耕作法的其他形式如下图框中所示。
 

土壤耕作制度1

传统耕作法

指的是任何一种集约型耕作法,通常都是先犁地,后耕作,作物种植后地表秸秆覆盖率不足30%。作物种植前的杂草治理主要或完全依赖耕作中的翻耕掩埋来实现。

保护性耕作法

指的是减耕或免耕法,这种耕作方法可使至少30%的地表全年覆盖有植被或作物残茬。杂草治理主要或完全依赖除草剂。保护性耕作法包括:

免耕法

指的是一种无土壤耕作方式,而且前季作物残茬仍然分布在田地里,全年可提供至少30%的覆盖率。种子被种植于土壤沟槽中。(如果形成了狭窄的苗床带,则该法被称为条耕法。)杂草治理完全依赖除草剂。

垄耕法

指的是一种无土壤耕作方式,并且要修田垄。种子沿田垄播种,而且前季作物残茬依然残留于田垄之间。

覆盖物耕作法

指的是一种类似于少耕定义 包括一个或多个耕耘来回的全播幅耕耘方式,它翻动所有土壤表面,在种植前和/或过程中进行。种植后,有 15——30%的残留覆盖物。使用作物保护产品和/或中耕方式进行杂草控制。 权威性在线参考资料与资源 http://www.reducedtillage.ca/ 最少耕作联结联系计划(Reduced Tillage Linkages program)项目是一项由农民、企业、教育、野生动物保护组织和政府共同提供支持的合作项目。其目的是制定一项延展性计划,旨在改善加拿大艾伯塔省环境与经济的可持续性发展。法的浅种法,可使30%以上的地表覆盖有稻草、秸秆、根茬或覆盖作物定义 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)。残留物。


1 保护性耕作技术信息中心(CTIC)所给的定义

 

采用免耕法和其他保护性耕作法种植面积最大的农作物是大豆。根据最新的估计,在美国的四季大豆种植面积中,有40%采用的是免耕法。而双季大豆的种植面积则增长至70%以上。这是因为在同一季节里,如果大豆在提前收获的作物(如小麦)之后播种,时间是至关重要的。在收获与播种之间实现快速轮种对后一种作物取得好收成至关重要。免耕和利用速效百草枯清除杂草可帮助农民及时收获大豆。采取不同耕作法的美国农田比例图(CTIC, 2007)

 

 杂草“反击”

然而,杂草发起的“反击”可能会让在过去几十年间向保护性耕作前进的过程中所获得的所有益处损失殆尽。草甘膦虽然起效慢于百草枯,但已成为目前最广泛使用的非选择性除草剂,特别是自转基因耐草甘膦作物引种以来。自20世纪90年代中期以来,杂草种类逐一地开始对草甘膦产生耐药性定义 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。。美国南部各州都深受其害。过去几年中,备受关注的是耐受草甘膦的长芒苋(Palmer amaranth)。这种顽固的杂草可长到10英尺(3米)高,每株可产生100,000粒种子。报告称,在田纳西州仅2009年就有750,000英亩田地深受此类杂草危害,人们不得不拔除这些在草甘膦正常比率4倍的情况下依然存活的祸害。

阿肯色大学杂草专家Ken Smith认为在耕种期间以及种植前选择使用草甘膦已经导致了一些坏习惯:“在杂草中种植,再用草甘膦清除”是习以为常的事。

今年,初夏潮湿的气候条件导致很多地区延迟了种植,这意味着作物开冠比以往要晚得多。再加上炎热和持续潮湿的天气影响,杂草种子就会继续发芽,从而导致农作物面临杂草带来的巨大的生存竞争压力。这样,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。使得占主导地位的杂草种类越来越难以控制,而且在许多生长有长芒苋的田地里,草甘膦也遇到了麻烦。

鉴于此情况,那些严重依赖草甘膦的农户们开始谈论要放弃保护性耕作法,阿肯色州和田纳西州的分部代理商们对此深表担忧。他们担心,面对如此严重的杂草问题,重返先犁耕后种植的老路可能是唯一保持生产力的方法。

然而,这样除了会失去保护性耕作法所带来的环保益处之外,经济成本也十分高昂。在保护性耕作法下,一位农户可能只需使用一辆拖拉机翻耕1000英亩(400公顷)的田地,但如果重返集约型耕作的老路,则可能意味着这位农户需要再购买两辆拖拉机才能获得同样的收成。这些大马力拖拉机每辆价格可达20万美元。

采取混合作用方式保持保护性耕作法的优点

如果草甘膦没有被过度使用,保护性耕作面积将持续增长。喷洒具有不同作用方式的除草剂是一种控制耐受杂草的方式。遗憾的是,近年来对于作物保护行业来说,寻找新的作用方式已被证明是非常困难的。近20年来还没有推出任何一种具有全新作用方式的除草剂。然而,百草枯可治理广泛谱系的杂草,而且与草甘膦相比,其作用方式完全不同。在种植耐草甘膦作物的保护性耕作系统中,为了排除出现耐受草甘膦杂草的可能性,一个非常好的办法就是在种植前使用百草枯杀除杂草,从而可不用再使用草甘膦来治理作物生长期间出现的杂草。