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土壤健康的价值

陈能场 土壤家 2021-03-31

导  读


土壤健康的价值很难量化,单以土壤水的可用性和土壤中养分的维持两个指标估算,有人估算:土壤有机质增长1%,其长期总价值估计为每英亩24美元,按时下汇率折合人民币26元/亩。  


原文作者/ur-admin007

编译/陈能场(广东省生态环境技术研究所研究员)

https://menokenfarm.com/value-soil-health/(2018年1月2日)

 


健康的土壤的价值是什么?


        在估算价值之前,我们需要描述——什么是土壤健康?土壤健康是影响土壤功能和生产力的物理、化学和生物特性的综合体,其中几个特征直接影响经济。土壤有机质的功能有助于土壤中的一些有益变化,如水分和养分容量、水分入渗速率、土壤团聚体稳定性以及土壤结构的程度。我们认为,可以从经济角度衡量的其他贡献特征可能是土壤变化,如土壤压实。


        虽然难以对其中的任何一个赋予价值,但可以提供这些土壤健康性质的两种产品的估算例子,例如水的可用性和土壤中养分的维持。


植物可利用的水分


         植物可利用的水分来自两个部分,即降水的渗透和土壤储存降水的能力;换句话说就是土壤可用的持水能力。在短期内,水分渗入(进入土壤的水分)可以通过管理而有效地受到比持水能力更多的影响。通过维持土壤表面的农作物残留物,研究表明进入土壤的水量可以增加到每小时2.5英寸。


        通过应用南达科他州中部(SD)的典型降雨事件频率,可以计算额外渗透的估计值。使用2007年至2011年玉米、大豆和小麦的平均商品价格,这可能相当于每英亩7美元的额外收入,具体取决于所保留的残留量。大部分的好处是通过在土壤表面保持至少1000磅的残留物而获得的,这相当于大约30%的玉米渣或40%的大豆和小麦残渣。



        看来, 在土壤表面上保留1000磅以上的农作物残留物对作物生产力没有多大益处。但是,长期影响可能非常之大,最有益的土壤健康特性之一是土壤有机质(土壤有机质)。典型的6英寸深的土壤重约1000吨,1%的有机物质相当于10吨有机物质。


        由于需要至少10磅残渣才能分解成1磅有机质,因此在正确的管理条件下,土壤有机质水平将以非常低的速度增加。研究表明,土壤有机质每增加一个百分点,土壤中就可以再增加16,500加仑的水。使用相同的商品价格估算水渗透量,这相当于每增加1%有机物质每英亩收入增加13美元。


 


土壤中养分的维持


        土壤有机质也可能是营养物质的重要来源。大约六英寸深的中等质地的土壤剖面重约200万磅。以平均矿化率1.5%计算,每个百分比有机物有高达17磅的氮和1.75磅的磷。按目前的商品化肥价格计算,每个百分比有机物相当于11美元。以1%的土壤有机质作为基准水平,1%土壤有机质增长的长期总价值估计为每英亩24美元的营养价值和可用持水能力。这些估计值是根据平均每年降水量标准差中值为17英寸计算的。实际结果将根据降水量和强度,土壤健康状况,作物轮作和选择的耕作方法而变化。


需要什么来改善土壤健康及其价值?


        消除耕作—消除耕种可以减少有机物的损失,减少压实的影响,并用植物残留物保护土壤表面。


        多样化作物轮作—增加高产秸秆作物种类,为土壤表面提供各种独特的根系结构和残留物种类。


        尽可能植物覆盖作物 - 覆盖作物提供多种益处,包括侵蚀控制、杂草抑制、补充牧草、减少压实、以及肥力和其他土壤健康益处。


        养分管理—营养管理(4R)的核心概念是在正确的时间、正确的位置以正确的使用量施加正确的植物营养元素。管理土壤健康的一个组成部分可归结为营养管理的4Rs,从年度土壤测试开始,其他Rs将随之而来。土壤测试“年度检查”将有助于作物生产的土壤肥力和土壤有机质的长期发展。


References


Mannering, J.V. and L.D. Meyer, 1963. The Effects of Various Rates of Surface Mulch on Infiltration and Erosion.

Hudson, B.E., 1994. Soil Organic Matter and Available Water Capacity. Journal of Soil and Water Conservation, Vol. 49, No. 2. p. 189-194

USDA-NRCS. Soil Organic Matter Soil Quality Kit – Guides for Educators.

For more information, conservation technical

assistance, or to learn about Soil Health Management

Systems, contact your local NRCS or conservation

district staff or visit http://soils.usda.gov/ or

www.sd.nrcs.usda.gov.


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