Soil properties

土壤对于土中的生命至关重要。 它由矿物颗粒、有机物、水、空气、植物和动物组成。 土壤的形成是一个非常缓慢的过程,因此土壤本质上是一种不可再生资源,必须得到珍视、尊重和精心照料。 如免耕技术与覆盖作物等农业技术,可以保护和改善我们土壤的质量,其中包括使用如百草枯等非选择性除草剂来控制杂草。
联合国粮食与农业组织(FAO)在罗马举办论坛,将2014年12月5日定于“世界土壤日”,同时宣布启动国际土壤年。 发言人在会上强调了这薄薄一层覆盖地球的土壤的至关重要性、复杂性和脆弱性。1
土壤退化和农业
形成约三厘米的表层土壤需要千年时间,但全世界每一分钟失去的土壤面积相当于30个足球场。 目前,全球约三分之一的土壤被认为将发生退化。
土壤退化是由许多因素造成的,尤其是风雨侵蚀。 农业以及相关的砍伐是土壤退化的主要原因(图1)。 采用过度放牧形式的集约化畜牧生产、为取得更多土地而砍伐森林,以及采用深耕的传统种植方式,都会造成类似数量的土壤退化。 总体而言,根本原因在于随着植被覆盖的土壤的流失,土壤会受到风雨侵袭,从而造成表层土壤流失。2
FAO 全球土壤伙伴关系
按目前的土壤退化和人口增长速度来看,到2050年时,人均耕地面积将只有1960年时的四分之一。
土地承担着养活人类的责任重担。 我们预计这薄薄一层土壤将提供或促进很多不可或缺的资源:
粮食安全: 增加食物、饲料和纤维的产量
储存和供应水
适应和减缓气候变化(土壤中碳含量高于大气两倍多,高于植被三倍多)
维持生物多样性
生产生物能源
作为城市扩张的基地,提供建筑材料
土壤的粮食安全挑战 2015年有8.05亿人处于饥饿和营养不良状态
2050年粮食需求量将增加60%
33%的土壤资源会发生退化
这些迫切需求(尤其是在土壤退化方面)促使了粮农组织建立全球土壤伙伴关系。 合作伙伴包括从事土壤工作的国际、地区和国家机构或组织,比如政府机构、大学、土壤科学学会、非政府组织、私营公司和农民协会。 他们不仅带来科学和技术专业知识,而且会就实际问题给予建议,助力获得赞助和资助。 区域土壤伙伴关系也正在建立之中,以便能够制定方案,与粮农组织及各国组织合作,加强现有的网络和项目。
全球土壤伙伴关系将通过几个主要的行动支柱来解决土壤需求。 包括:
土壤管理: 促进土壤资源的保护和可持续生产
政策: 鼓励协调发展和实施与土壤有关的政策,包括教育、推广服务和投资
研究和开发: 促进土壤科学,重点是确定知识差距和协同合作机遇
数据和信息: 支持数据的生成、分析和报告,以及随后的监测和多学科使用
除了直接参与农业活动外,全球土壤伙伴关系行动将直接针对或涉及除粮食安全外对社会有影响的问题,包括洪水与干旱管理以及土地利用等。
百草枯和保护性农业的作用
保持土壤健康,避免流失的关键,是全年保持充足的植被覆盖,并补充或增加土壤有机质含量。
传统的土壤耕作方法,特别是春耕,是掩埋杂草和上一轮作物的残余物,会让土壤裸露在外。
百草枯在土壤中的独特性意味着世界各地的农民们可以放心地用它保护自己的农作物。 百草枯只通过叶面的接触即可进行快速广谱的杂草控制。 使用百草枯不会 通过 根部对农作物造成伤害或对种子发芽具有任何影响 。 土壤动物和微生物也不会受到影响,而且生物降解的百草枯残留物进入土壤不会发生浸析或径流现象。
本文介绍了百草枯在土壤中的遭遇及其对环境的影响,以及其在提高农业生产力方面的作用。 两个相互联系的过程与百草枯在土壤中的整体遭遇是息息相关的: 即如何锁定(吸附)在土壤里以及在土壤里如何降解。
百草枯的降解
正如在实验室的培养研究表明的那样,百草枯在本质上是可生物降解的,可通过微生物被降解在水溶液中1。 在土壤中发现的各种细菌和真菌(如 棒状杆菌 斯达油脂酵母菌 、黑曲霉 、青霉、 镰刀菌属和 假单孢菌属 等) ,已发现易与百草枯发生代谢作用。 在使用从两种英国农业土壤中提取的微生物培养基的实验中,明确地表明放射性同位素百草枯在不到三个星期的时间内就完全降解了,主要降解为二氧化碳(检测为 14CO2)。 其他降解产物包括氨和简单自然生成的有机酸。
然而,在田地里极少有应用的百草枯是生物可接触的。 当百草枯喷雾穿透植被到达土壤时,它绑定(吸附)到了土壤成分上,这种绑定非常紧密而且立即发生。 这意味着只有非常低浓度的百草枯可以接触到任何土壤有机物2
百草枯的吸附
百草枯为正电荷,所以可以最初吸附到土壤矿物颗粒和有机物的负电荷部位上3
百草枯:
随着时间的推移,其他力量加强了这种吸附作用并确保,因种植、土壤管理,甚至气候发生变化而改变土壤条件后不会释放出百草枯。
产生百草枯吸附作用的这些锁定部位也吸引了带正电的植物营养素,如钾和铵。 在所有各类土壤矿物颗粒中,粘土因其高表面积而具有最有锁定效果的部位。 粘土土壤,因此,可以吸附最多的百草枯,特别是那些含有所谓的具有内表面的膨胀粘土的土壤。 平铺的百草枯分子因其大小和形状特征可以附着到粘土颗粒内的这些内表面部位上。 这有助于加强其土壤吸附力,并为吸附作用提供非常稳定或不变的条件。
使用与正电荷植物养分一样的同类型的吸附点,不是土壤中百草枯吸附或养分循环的一个问题。 在正常使用的情况下,百草枯只能占据所有这些吸附点的一小部分。 即使是在关于极高浓度的百草枯的研究中,百草枯并不影响土壤溶液中的钾浓度,极高浓度的钾肥也不能适度地取代被吸附的百草枯。
事实上,百草枯可紧密地被吸附到所有类型的土壤里,根据不同土壤成分的含量,在与土壤接触时使其具有不同的百草枯失活能力,如下表所示。4。 鉴于多年来百草枯在农田里的典型应用率为几百克/公顷,这说明农业土壤使百草枯失活的能力,相当于应用百草枯几百年甚至几千年之久。
百草枯在土壤中的独特性意味着世界各地的农民们可以放心地用它保护自己的农作物。 百草枯只通过叶面的接触即可进行快速广谱的杂草控制。 使用百草枯不会 通过 根部对农作物造成伤害或对种子发芽具有任何影响 。 土壤动物和微生物也不会受到影响,而且生物降解的百草枯残留物进入土壤不会发生浸析或径流现象。
一篇新添加到 知识银行 网站的深入报道专题文章,对百草枯在土壤中的遭遇、对环境的影响和百草枯对提高农业生产力的作用都进行了说明。
 
 
 
百草枯在土壤中的遭遇 土壤可使百草枯失活,相当于连续应用数百、数千年之久 微生物可在溶液中迅速降解百草枯 少量百草枯通过降解可从土壤颗粒中缓慢释放出来,因此残留物会增加,但还不足以具有害的生物效应。 百草枯与土壤接触就会非常紧密地吸附到矿物颗粒和有机质上,从而失活。 百草枯的两个特点都是与土壤息息相关的: 即如何降解以及如何吸附(锁定)在土壤里。 在实验室研究中,与土壤微生物在水溶液中培养时,百草枯可在不到三个星期内完全降解,主要降解为二氧化碳、氨和简单的自然生成的有机酸1。 然而在田地里,只有非常低浓度的百草枯会接触到土壤生物,因为喷洒后百草枯会立即并非常紧密地锁定(吸附)到土壤成分上2
百草枯为正电荷,可以吸附到土壤矿物颗粒和有机物的负电荷部位上3
鉴于百草枯的典型应用率为几百克/公顷,农业土壤使百草枯失活的能力,相当于应用百草枯几百年甚至几千年之久。
已对世界各地的不同土壤类型进行了田间试验,以研究百草枯在土壤中的长期遭遇。 在这些试验中,已对连续多年重复应用,或应用非常高浓度的百草枯后进行了长期监测。 在美国北卡罗莱纳州进行的一次长期实验中,连续12 年每年都应用了高建议浓度为1公斤/公顷的百草枯。3。 在实际测量中,首先是百草枯在土壤中的残留量增加了,但是如果没有消散则增加的幅度会更慢,然后达到一个稳定的高度(见对面图表)。
在澳大利亚、马来西亚、荷兰和英国进行的其他长期试验也已经得到了类似的结果。 在韩国那些26年来每年都应用百草枯的果园,其土壤浓度平均小于土壤吸附力的3%4
对应用其浓度为建议浓度100倍以上,甚至超过土壤吸附并使其失活的能力的百草枯经过长期研究,表明即使在如此 高浓度的条件下,也不会产生任何主要的长期生物效应。 当按照建议浓度使用百草枯时不会对蚯蚓、甲虫和其他土壤动物或藻类、真菌、放线菌和其他细菌的微生物有什么影响。
结论
当批准并建议使用百草枯来控制杂草时,土壤中的含量远低于失活能力。 足够的含量被不断释放并降解,因此百草枯并不能继续累积,虽然其含量如此之​​少,降解如此之迅速,它并没有导致有害的生物效应...
欲了解有关百草枯对农场实际好处的说明,请参见 此处。
欲浏览知识银行的那篇深入报道文章,请参见此处。
参考文献
Ricketts D(1999 年)。 百草枯在土壤中的微生物降解。
百草枯在全球范围内广泛用于各种杂草的控制,但要有效而持续地控制杂草,了解杂草的相关知识至关重要。
一种植物因何变成杂草?怎样为杂草分类?如何利用杂草的特性和生长方式对它进行有效的控制?为何百草枯是农户的好帮手?
什么是杂草?
杂草通常指有害的植物。杂草生长在等待种植的耕地中,与作物一同长出。在水果、藤本作物、橡胶树、油棕等多年生作物中,杂草会不断长出,并且受气候和季节更替的影响,新长出的杂草会更加茂盛。
杂草之所以有害,其原因有许多: 它们与作物争夺阳光、水分和土壤养分,导致作物的产量和质量下降。
它们会滋生病虫害。
大型杂草、攀援性杂草或多刺的杂草会阻挡人们进入农田,从而为病虫害治理、施肥、收获及其他工作造成困难。
虽然杂草常常不讨人喜欢,但它们并不总是带来麻烦。有时候杂草的作用也很重要,例如减轻土壤侵蚀、为益虫和野生动物提供栖息地、丰富生物多样性等等。然而,杂草对作物的影响并不限于正在种植的作物,我们必须对杂草进行管理。常言道“长草容易除草难”。当杂草达到一定规模或数量后,就会造成种种问题,问题的严重程度取决于杂草的侵略性有多大。每位农户都离不开杂草管理,百草枯是一种非常经济、环保和灵活的工具。
杂草的种类
根据叶片形状、生命周期、最适合生长的气候或季节的不同,杂草可以分为许多类型。
阔叶类杂草还是禾本科杂草?杂草的叶片形状各异,禾本科杂草的叶片长而窄,除此之外的其他杂草大多属于阔叶类。阔叶类杂草的种子上有一对贮藏器官,发芽后该器官将变成第一对“叶片”,这对叶片叫做子叶,因此阔叶类杂草又称为双子叶植物。
禾本科杂草属于单子叶植物。但也有一些禾本科杂草长有阔叶,例如重要的热带杂草鸭跖草。还有一种杂草与禾本科杂草相似,那就是为数不多的莎草类杂草。莎草类杂草之所以受到重视,是因为它们很难控制。事实上,香附子(Cyperus rotundus)就号称“世界上危害最大的杂草”。
一年生杂草还是多年生杂草?一年生杂草从发芽、开花到结籽全在一个季节中完成。而多年生杂草具有地下繁殖器官(通常是根茎),因此能够生长多年。多年生杂草有两种繁殖方式,一是由种子长成新株,一是从根茎上长出子株。还有一类杂草分别在两个季节中发芽和开花,属于两年生植物。度过冬天,它们会突然长出高高的花枝。
喜欢生长在凉爽的季节还是温暖的季节?经过不断进化,杂草变得最适合在特定温度和日照长度下生长。这就决定了它们会在哪些作物田中出现,以及什么时候发芽(例如是属于冬季一年生杂草还是夏季一年生杂草)。此外,在热带气候地区,一些杂草在旱季更为茂盛,而另一些杂草则在雨季生长得更好。 杂草的特性
只要能影响杂草内部的生物化学过程,除草剂就很容易除掉杂草。一旦进入杂草细胞的内部,除草剂就能打断细胞的正常功能,导致细胞死亡。但是,要想杀死杂草本身,还必须杀死所有生长点——嫩芽、根尖、枝芽和根茎。
除草剂通过两条主要路径进入植物体内:
直接进入幼芽
经土壤进入种子、根部或根茎
作为一种先进的农事手段,杂草综合治理与免耕技术的共同目标都是为了提高生产效率和经济效益,同时减少作物生产对环境的影响。尽管这些手段在理念上具有超前性,但实际操作简单直接,可广泛应用于世界各地的各种耕作模式——从高机械化程度的农场运营模式到自耕自食的传统农业模式。
长久以来,耕作被认为是一种控制杂草的有效方式,然而是否还有其它可行的方式适用于免耕模式中的杂草综合治理呢?本章将主要讨论农户如何从两种技术的综合运用中获益。
如何控制杂草,这是全世界农民都感到困扰的一个问题。特别是在导致杂草问题的诸多因素尚未得到充分认识与有效解决时,他们踌躇满志,希望能够彻底改变这一局面。致力于治理而非控制不仅更加实际可行,而且正确地应用杂草综合治理(IWM)还能降低成本、保护土壤,同时抑制病虫害。
此外,免耕模式在经济效益和环境保护方面又独具优势。然而在免耕模式下,杂草的治理无法依靠先耕后种的传统方法来实现。尽管犁耕方式能够通过掩埋方式有效地清除杂草,但它成本高,费时多,而且可能导致土壤的侵蚀与压实。
而且由于耕作对燃料具有较高要求,加之其对土壤的作用,因而被认为是加剧能源问题与气候变化的一大致因。犁耕促使土壤有机物分解,导致二氧化碳的大量释放,而摒弃土壤耕作则能有效地锁住有机物中的碳元素。非选择性除草剂的发明,尤其是百草枯、以及后来的草甘膦,是免耕技术得以发展与推广的基础。
杂草综合治理(IWM):杂草转换与耐药性解决方案
除草剂的使用在很大程度上简化了杂草控制的过程,但过份依赖于任何化学除草剂都会导致某些杂草种类最终产生耐药性。在部分案例中,对磺酰脲类除草剂的耐药性会快速产生;而对草甘膦等其它除草剂,耐药性的产生过程相对缓慢,但也在所难免。而在 40 多年的应用过程中,百草枯仅在少数次要种类中产生过个别的耐药性案例。这主要因为百草枯通常与其它除草剂和传统杂草控制方法结合使用。并非除草剂才存在问题。任何单一的杂草控制方式都将导致农田中的不同杂草发生变化或“转换”,从而对作物产生压力,造成新物种入侵并占据被最有效控制方式遗漏的生境。
杂草耐药性和杂草转换促使研究人员和农户研发了有益于整个农耕模式的杂草综合治理(IWM)系统。IWM 使用全方位农业方式以最大限度地减小杂草的整体影响,同时也充分利用了非竞争性杂草覆盖带来的优势。在 IWM 中,除草剂的合理使用与耕种模式相结合。除草剂的使用旨在抑制杂草发芽或再生,以及灭杀特定杂草种群,如春季或秋季发芽的杂草。所用方法包括作物轮种、覆盖作物、宽窄行交替种植、机械或人工除草等。这里并没有理想蓝图。农户须根据作物种类、地理位置、季节等因素选择适宜的技术。
免耕技术:杂草综合治理(IWM)面临的挑战
耕作作为一种杂草综合治理(IWM)技术并不能在免耕模式下发挥作用。保护性农业制度提倡浅种而摒弃土壤翻耕,通过利用陈腐的苗床以对杂草进行有效的抑制。利用这一技术轻简耕种,旨在促进杂草种子出苗,并利用进一步的耕作或除草剂杀灭杂草。即使不对土壤进行任何耕种,仍然可以成功地综合利用多种技术来实现免耕模式下的杂草治理。
《百草枯与可持续农业生产》,作者:Richard H. Bromilow
Richard H. Bromilow 在其论文《百草枯与可持续农业生产》中探讨了百草枯对于全球可持续农业生产的支持作用。
摘要:考虑到人口的快速增长,可持续农业生产对于人类的生存至关重要。在剩下的自然植被区内开辟新的耕地是不合时宜的,因为这会降低地球的生物多样性。因此,无论是小农户还是大农场,我们需要保持并切实提高现有耕地的产量。
杂草控制常常是限制增产的原因之一:杂草的生物学控制作用有限,而如果进行机械控制,则采用机器方法过于困难,采用人工方法又过于耗费人力。因此,使用除草剂就显得非常重要。此外,最小化耕作也非常重要,因为这能降低土壤耕作的工作量、限制土地侵蚀,还有助于保持土壤中的有机物质。
最后这一点有助于保持土壤结构及土壤中生物体的数量,并能维持地球土壤这个巨大的吸碳池,这在解决全球变暖问题时是一个重要考虑因素。
20 世纪 60 年代早期,联吡啶除草剂百草枯的引入大大推动了多种农作物的杂草控制。百草枯有一个特性:只有直接喷洒在植物上才会起效,而不是依靠从土壤中吸收,因此土壤中强大的吸附力不会使它失效。此外,它还能在日光照射下快速破坏绿色植物组织。百草枯的这些属性使它适用于多种农作物,包括采用低耕作方式种植的作物。这篇论文回顾了为了利用这些属性而开发出的以及正在开发的农业系统,并对 40 多年来百草枯在全世界的应用进行了风险/收益分析。
© 2004 化学工业学会版权所有
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棕榈油产量已超过大豆油,成为全世界最主要的植物油作物。棕榈油行业可持续发展圆桌会议(RSPO)是一个由多个利益方组建的非营利协会,其宗旨是通过合作和公开对话,推动棕榈油的可持续利用及该行业的可持续发展。RSPO 已公布了一套《棕榈油可持续生产准则及标准》(Principles and Criteria for Sustainable Palm Oil Production)。这些准则及标准包括种植者必须: 最大限度降低土壤侵蚀
保证地表水与地下水的质量
应用虫害综合治理(IPM)技术保护作物,使之免受杂草和病虫害的威胁
使用农药时不损害人类健康或破坏环境
斜坡上的土壤侵蚀程度尤为严重。据估计,每公顷土地每年最高流失 14 吨土壤。受影响的种植园无法重新种植,因此必须寻找新的土地。 “百草枯总是有很高的价值,即使在雨季,它也能快速有效地控制杂草,特别是那些难以控制的杂草,例如蕨类、灌木和自行生长的油棕树苗。现在,百草枯的使用对于保护性农业非常重要,它能防止草甘膦导致的杂草演替问题。”
- Gembira Sinuraya 教授,印度尼西亚北苏门答腊大学
使用百草枯管理种植园的植被不仅能减轻油棕所面临的资源竞争,而且能保护动植物的栖息环境,减轻土壤侵蚀。 油棕的资料 全球油棕种植面积为 1700 万公顷
自 2000 年增长了 70%
印度尼西亚、马来西亚、泰國、尼日利亚四个国家的种植面积占总面积的 84%
马来西亚有 10% 的劳动者从事油棕行业
生物柴油产量为 6000 升/公顷
杂草治理是虫害综合治理(IPM)的关键。起初人们将种植园的植被清除干净,但通常会撒上豆类覆盖作物的种子。为了确保作物能顺利生长,新种植的油棕周围不允许有杂草存在。
为了便于通行,人们用除草剂将道路清理干净,待到油棕的树冠长成后,就会遮蔽覆盖作物。这种情况有利于各种杂草的侵入,因此人们使用广谱非选择性除草剂加以控制。
大量田间试验和实际经验已经证实了综合性杂草治理的优越性。例如,先喷洒两轮百草枯,再喷洒一次草甘膦。这种方案能保留受到控制的温和型杂草,同时清除有害杂草。
只要加以控制,温和型杂草的存在能维持杂草群落的平衡,并防止有害草种造成杂草演替,因为有害杂草赖以入侵的光秃地面减少了。百草枯特别适合控制蕨类杂草。
百草枯只杀死杂草苗,而且在土壤中没有残留影响。这将有助于抵御土壤侵蚀,因为根部能牢牢抓住土壤,新的营养生长也会吸收雨水,从而消除其侵蚀效应。
 
创造更多机会,使农作物健康生长
利用百草枯进行杂草控制可以显著地降低劳动力需求,同时提高种植效率与农业盈利能力。这意味着,一方面,它可以将被迫在田间除草的人们从这一工作中解放出来,使其能够寻找其他机会以充分利用自己的劳动时间;另一方面,那些无力雇佣劳动力进行人工除草的农户也可以更好地进行农作物的种植。
案例分析
在发展中国家,农作物损失的四分之三是源于杂草问题没有得到解决。联合国粮农组织专家强调,越是在贫困的国家,因人工除草所花费的时间而导致的整体经济损失也更为突出。“由于只能借助人力劳动,非洲的小农户天天都需要对农田进行除草作业,这意味着一个家庭的劳力最多只能经营 1 到 1.5 公顷的面积。”
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刺激经济发展
在发展中国家,农业生产率的提高可以创造更多的收入,并由此刺激整个经济的发展,从而间接地造福于整个社会。
案例分析
在肯尼亚,一位农户每个种植季节都需要支付大约 600 美元来雇佣工人进行人工除草。而使用百草枯进行杂草控制则可以节约至少 200 美元。与需要 10 天才能完成人工除草相比,农户只需 4 天就能除净所有的杂草。
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案例分析
《害虫防治展望》刊发的一篇文章量化论证了百草枯为农户以及国家贸易创收的经济效益。
在中国、菲律宾和越南开展的大量田间试验有力证明,施用百草枯可大幅提高小农户的年收入达 1000 美元/公顷。
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取代手工除草——增进健康与促进教育发展
对一公顷玉米地进行人工除草大约需要 250 小时的工作量。通常,这项工作都是由妇女与儿童完成,他们每天要花数小时在远离家人的地方弯着腰拔除杂草,劳累程度可想而知。长期如此,可能导致永久性背部畸形。若使用百草枯,同样一块田地只需两小时便可完成喷洒工作。
案例分析
在东肯尼亚,一个案例研究揭示了农户需花费大量资金雇工除草。有时,儿童则被迫旷课除草。妇女们除了需到 20 公里之外的地方取水,也必须参与到这个极端辛苦的劳作中。
“重复动作和劳作姿势往往导致肌肉骨骼疾病,农民可将这一大笔医疗费节省出来…[引入]像百草枯之类的除草剂是帮助非洲大陆人们从荒废和劳作之苦中解脱��来的方案之一。”
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减轻土壤侵蚀
百草枯在杀灭杂草的同时不会杀死草根,从而有利于土壤的稳固。
案例分析
在菲律宾,为期 5 年的 Sagip-Lupa 研究项目中,科研人员进行合作研究,希望找到缓解因为土壤侵蚀而对粮食种植以及环境所造成的严重危胁的办法。
在三大试点基地中,因采用传统方式进行农业种植而造成的表层土壤流失量平均每年超过 100 吨/公顷。所有的统计一致显示,百草枯以及免耕技术的结合应用则可以有效地保护宝贵的表土资源。
除此之外,这一方式还有利于提高农作物的产量。
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增加土壤有机物
百草枯与减耕技术的结合应用有助于维持土壤中的有机物含量。有利于改善土壤的健康状况与结构,提高土壤肥沃度、增强土壤的渗水性与保水性,同时有效地锁住二氧化碳。
案例分析
使用百草枯进行杂草控制的免耕法作物种植方式使农户们在中国有限的耕种土地上成功地进行了粮食种植。
在中国的南方地区,现已耕种的红土已近 3000 万公顷,但其风化程度高,土质天生贫瘠,且极易受到侵蚀。百草枯与免耕技术的结合应用对土壤具有稳固作用,从而可改善这种现状。
对土壤进行零翻耕,可以降低土壤里有机物的氧化,从长期而言,可以提高土壤有机物的含量。有机物对于改善土壤的健康状况与结构,提高土壤肥沃度,增强土壤的渗水性与保水性以及有效地锁住二氧化碳具有重要的作用。
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减少碳足迹
保护性耕作体系可以提高土壤有机物的含量,有机物有助于使土壤固存更多的二氧化碳,所以通过这种方式种植的作物其碳足迹相对较低。
案例分析
美国的农户现在可以加入“农户联合会排碳指标计划”,也就是说,采用免耕、条耕等保护性耕作方法管理农田便能得到报酬。
保护性耕作法会增加土壤中的有机物含量,不仅能提高土壤的肥沃度,改善土壤结构,而且还可以吸附大量的二氧化碳。
农用土地每年能抵消 11% 左右的美国温室气体排放量 ,约等同于 6.5 亿吨 CO2。其中,农田的作用占 41%,这其中又有一半可通过广泛应用的保护性耕作方法来实现。
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促进生物多样性
保护性耕作体系可减少土壤流入水道,改善当地的水生环境,从而在地上、土壤中以及其他周边地区为动植物提供更好的栖息地。
案例分析
土壤因免耕技术而保持原状,表层依然残留着上季农作物的残茬和谷壳,这样的环境为无脊椎动物与小型野生动物提供了良好的栖息地。成群结对的鸟类通常以散落的谷物或草籽为食,或捕食昆虫或小型哺乳动物。
如今在巴西圣保罗的南面和北面,一种穴鹗(穴居小鸮)随处可见,遍布于此处繁茂的大豆免耕种植区 。该鸟类喜筑巢栖息于如土拨鼠所挖的地面洞穴里。
在最近一次针对隆德里纳和乌贝兰迪亚附近农村地区土壤的生态调查中,人们在不少越冬免耕田中都发现了穴鹗及其鸟巢的踪迹。
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保护水质
百草枯在土壤中具有极强的吸附力,因此不会浸入地下水。其在免耕体系中的应用可以降低土壤因冲刷而流入水道,避免流失的土壤将养分带入水中以造成藻类的过度生长,减少氧气含量,从而严重影响水生生物。
控制杂草生长
百草枯治理杂草效果显著。它可以有效遏制多种杂草,并可广泛适用于大多数的农作物。尤其是在因大量使用草甘膦而导致,或可能导致抗草甘磷杂草生长的地区,百草枯的除草模式发挥着极其重要的作用。
案例分析
耐草甘磷转基因作物的大范围种植已经导致种植者对草甘膦形成过大的依赖性。
尽管草甘膦有助于免耕技术的持续采用和推广,在保护土壤方面也存在一定优势,但在巴西,目前预计已有 300 万公顷的耕地面临着耐草甘磷杂草的困扰。
然而,根据综合性的杂草控制体系,人们仍可使用草甘膦对收割后的残茬进行销毁处理,但在作物种植前后施用百草枯除草剂。
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起效迅速
百草枯可以在任何季节、任何条件( 炎热、干燥、潮湿、季初或季末)下快速起效。百草枯还能在 15-30 分钟内产生耐雨性。
案例分析
在印度西孟加拉邦,农户们在免耕体系中使用百草枯消灭残茬,这意味着与通常所需的 12 天时间相比,农户们只需 4 天便可开始新一季的水稻种植。传统方式是对田地进行犁耕,农户们只有等掩埋的杂草充分分解之后才能进行最终的耕作。
百草枯的除草效果十分迅速,尤其是在高温炎热的条件下杂草的新芽很快就会完全枯萎。
即使是在后继蔬菜作物的种植中,节约时间也具有非常重要的意义,因为提前种植意味着可以提前收获,从而卖到更好的价格。
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对农作物安全无副作用
百草枯可以在不危害作物的前提下准确地杀灭杂草,行间杂草控制效果出众。即使是不小心将药剂喷洒到农作物叶上,也不会影响整棵作物的生长。
案例分析
对香蕉进行杂草治理时,保护作物安全特别重要,因为下一次采摘完全依赖子代嫩枝长出的新作物。这些嫩枝极易被草甘膦等内吸性广谱除草剂杀灭。
百草枯可安全地喷洒于亲本和子代作物周围,不必担心喷洒时意外喷落的药物会危害任何一代作物。
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实现作物复种
百草枯可在喷洒后很快杀死杂草,随后便在土壤中失去活性——缩短农作物的间歇期与轮作周期。
案例分析
借助百草枯,中国广东省的菜农每年可在同一块土地上种植 8 季作物。喷洒的药物能在一至两天内杀灭杂草,在此期间能为下一季作物进行种植前的土壤处理,因此不会耽误时间。
由于百草枯接触土壤后将钝化,因此土壤处理完毕后可立刻安全地进行作物撒种或栽种。
如果采用内吸性除草剂,则洒药后农户们须等待 10 天方可种植下一季作物。按每年种植 8 季作物来算,那么就将损失 80 天的作物种植时间。
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保持土壤肥沃度
在保护性耕作方式中采用百草枯可以显著地减轻土壤侵蚀作用——有利于保持土壤的肥沃度。
案例分析
在保护性耕作系统中,使用非选择性除草剂非常重要,因为不能通过犁耕田地来掩埋可为土壤提供一个保护层的杂草、干枯的蔬菜、秸秆和麦茬。这种方式不仅能够最大限度地减轻土壤侵蚀作用,为各种益虫以及其他野生动物提供栖息环境,而且原始土壤能储存更多的有机物质,这对改善土壤结构与肥沃度具有关键作用。