作物秸秆去除对土壤和水质的影响

土壤侵蚀
玉米田被水淹没(左),沟渠的承载能力因邻近农田侵蚀的土壤(右)而降低。(图片由UNL Water提供)

作物秸秆去除对土壤和水质的影响

一些农作物种植者总是将作物残渣清除为动物饲料和垫料。然而,在我在内布拉斯加州东北部居住的24年里,我从来没有注意到像今年这么多的玉米田被捆成捆。有些田地看起来几乎所有的残留物都被清除了,剩下的都是光秃秃的。去除作物残余物应使种植者受益,而不对土壤和环境的健康和生产力产生负面影响。

作物残余物的作用

作物秸秆发挥着以下几个重要作用:

  • 防止侵蚀,
  • 提供营养,
  • 改善水的可用性,以及
  • 为野生动物和微生物提供庇护所。

农作物秸秆保护土壤

其中一个作用是保护土壤免受风和水侵蚀。清除作物残余物会使土壤表面暴露在侵蚀力之下,增加土壤侵蚀的风险。大多数人认为是水蚀,但风蚀同样有害。对于丘陵起伏、风强且有规律的地区尤其如此,这两者都是影响土壤侵蚀的因素。就在今年5月,我和一位同事开车回家时遇到了一场巨大的沙尘暴,我们不得不折返,躲在一个加油站里,直到它过去。种植者可以联系当地NRCS办公室,帮助他们使用RUSLE2(修订版通用水土流失方程,版本2)和WEPS(风蚀预测系统)等工具,制定土壤保护计划,清除残留程序,在土壤上留下足够的残留物,将土壤流失减少到可容忍的水平。

土壤侵蚀对现场和场外都有负面的经济影响。在农场层面上,影响直接与有机质和富含养分的表土的损失有关。威斯康辛大学麦迪逊分校的一项研究表明,与大块土壤相比,侵蚀后的土壤含有2.1倍的有机物、2.7倍的氮、3.4倍的有效磷和19.3倍的可交换钾(梅西和杰克逊,1952年).一旦这些营养丰富的宝贵土壤被径流水冲走,它就会污染饮用水和娱乐用水,用沉积物填满排水沟和大坝,造成局部洪水,从而成为整个社会的一个问题。地方、州和联邦政府必须花费纳税人的钱来清洁水和清除沉积物。1995年的一项研究估计,与土壤侵蚀有关的场外成本每年为170亿美元(皮门特尔等人,1995).

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一片玉米地。