可持续农业发展之路上的里程碑

免耕需要技巧，但是坚持不懈和进一步推广将带来许多好处。这句话摘自《免耕 - 悄无声息的革命》，刊登在最近一期的《科学美国人》上的一篇文章。

免耕是一种无需耕作的作物种植方式。David Huggins（美国农业部）和 John Reganold 教授（华盛顿大学）是文章作者和土壤及可持续农耕专家，他们将百草枯的问世称为农业发展的里程碑，免耕从此成为现实。

作为一种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。，百草枯无需通过耕作填埋即可实现除草。耕作带来的问题是土壤侵蚀定义 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。。得益于 John Deere 在 1837 年对平地犁的改进，北美大草原才能进行耕作。但是随着耕作活动的扩大和加强，问题越来越明显。以华盛顿州的帕鲁斯（Palouse）地区为例：截至 20 世纪 70 年代，10% 耕地的土壤表层已完全被侵蚀；另外 60% 耕地的 75% 土壤表层已经径流定义 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。。

另一位美国土壤科学家 David Montgomery 认为，形成一英寸厚（2.5 厘米）的土壤平均需要 1000 年左右的时间。Montgomery 注意到古代文明的延续一直和土壤息息相关。数千年来，随着设计优化和牵力增加，农耕的优势在于使越来越多的土地适于耕作，从而使用更少人力为更多人口种植作物。但是悠久文明一直位于土壤能通过冲积沉积更迅速得以补充的地方，例如尼罗河沿岸。否则，土壤侵蚀造成农业活动难以为继。

如果希望保护荒地和“地球之肺”，人类文明现在面临可耕地枯竭的问题，我们需要找到一种不同方法。在免耕方式中，使用一种广谱灭草剂进行除草，然后使用免耕播种机在一垅垅狭窄的浅耕条形空地中进行撒播种子，从而使多数土壤安然无恙。百草枯在与土壤接触方面已经过灭活和固化处理，利用它进行除草和使用当今先进的免耕播种机将使广大地区无需翻耕即可迅速耕种，同时达到保护环境的目的。

如果列述免耕方式的诸多好处，地球上为什么不到 7% 的耕地采用免耕做法是颇令人费解的（图 1）。免耕技术可降低土壤侵蚀、节水、促进土壤健康、减少燃料和劳动成本、降低河流湖泊的沉积物和肥料污染，以及固碳。

免耕方式的问题就是难以启动。所需的专业种植机械常常价值不菲；发芽和立苗可能是一个缓慢过程；最终实现土壤结构改善需要耐心。必须精心选择除草剂，以避免耐药性定义 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。杂草或蔓延能力更强的杂草成为问题。使除草剂的作用模式出现差异将有助于防止耐药性。百草枯的使用可以结合草甘膦，从而避免耐受草甘膦杂草的产生，上述问题在大量使用草甘膦的转基因作物领域已成为问题。和草甘膦相比，百草枯起效更快、更能经受雨水冲刷，因此它尤其适于种植前迅速除草。和在杂草出现前使用的残效除草剂不同，百草枯是一种接触性除草剂，它仅在杂草出现并成为问题时，才被用来控草。然后可将草甘膦用于大豆、棉花和玉米等耐受草甘膦作物的选择性杂草控制，同时杂草产生耐药性的风险进一步降低。

事实上，免耕技术仅仅是可持续作物生产方式的组成部分，人们将可持续作物生产方式称为保护性耕作定义 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。。保护性耕作的主要原则就是应在尽可能长时间内使用植被覆盖保护土壤。在美国，种植后的植被覆盖率通常至少为 30%。在一些农场和土地上，遵循保护性耕作方式可比直接采用最终免耕模式能更轻松地放弃翻耕。收获庄稼后将杆茬遗留在地里、使杂草实现某种控制性生长或者冬季期间种植覆盖作物定义 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）。，均将显著降低土壤侵蚀。根据记录，免耕模式依据作物、土壤类型和地域，可最高使土壤侵蚀率降低 98%。它们也可限制水分径流和改善渗透能力，这在干旱地区正变得日趋重要。

地表上下的野生生命也受益于覆盖层。鸟类和益虫享受到连续土壤覆盖层赐予的食物和栖息地；同时随着板结性的降低，土壤有机物质层进一步扩大，其结构更加优化，蚯蚓和其他土壤动物及昆虫的数量将日益增多。

两种体系正日益受到美国农民的欢迎（图 2）。因为采用免耕技术，逐渐积累的更多土壤有机质从大气中吸收了大量二氧化碳。碳贸易计划的建立成为免耕技术的最新推动力量，依据该计划，免耕农民可以每英亩免耕土地为单位销售碳信用额。

全球农民总量是五亿两千五百万。85% 农民的土地不到 2 公顷（5 英亩），95% 的农民在亚洲（87%）和非洲（8%）。然而从图 1 可以看到，全球这些地区的免耕普及率是很低的。免耕或保护性耕作技术除了有利于保护环境，50-80% 的燃料节约率和 30-50% 的劳动降低率尤其受到这些地区人们的欢迎。除了在种植前控制杂草，也可使用百草枯控制作物（像宽垅种植的玉米和蔬菜）中后来长出的杂草。它提供了一种简单易行模式，使农民及其妻子儿女摆脱了手工除草之苦，使其有更多时间种植更多作物、发展实业和接受教育。

百草枯正在帮助农民实现可持续农业定义 它包括自然资源基础的管理与保护和技术与制度发展方向两方面内容，这两方面是以能确保当代和后代的农业生产持续进行的方式展开的。这种可持续农业强调保护土地、水源、以及植物与动物的基因资源，并重视环境保护、技术合理、经济可行和社会认可。可持续发展的基础原则是我们必须在不危及后代满足其自身需求能力的基础上满足我们的自身需求。因此，对自然和人类资源做好管理是重中之重。 权威性在线参考资料与资源 http://www.nal.usda.gov/afsic/pubs/agnic/susag.shtml 美国农业部替代型农业系统信息中心（Alternative Agricultural Systems Information Center）信息目标--在为人类提供粮食的同时，保护土壤、创造财富和提供更优质生活。

参考资料

Huggins D R & Reganold J P. 合著的《免耕：悄无声息的革命》。
《科学美国人》2008 年 7 月，第 70-77 页
http://www.sciam.com/article.cfm?id=no-till