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最新数据发现保护密西西比河流域的覆盖作物有所增加

曹姝 李颖 土壤家 2021-04-27

导  读


沃尔顿家族是世界上最富有的家族之一,其财富来源于山姆·沃尔顿和巴德·沃尔顿兄弟所创建的沃尔玛,世界上最大的连锁零售企业。沃尔顿家族基金会创建于1987年,董事会仅由家族成员及顾问组成。沃尔顿家庭基金会三大目标之一就是环境保护。该基金会致力于保持河流和淡水水质和可用性,通过政策和市场刺激来鼓励农民采用既能够维持或提高农业生产率,又能有利于环境(尤其河流与淡水水质保护)的耕种方法,比如种植覆盖作物。(李颖)

原文链接:

https://www.waltonfamilyfoundation.org/stories/environment/new-data-shows-increase-in-cover-crops-that-protect-the-mississippi-river

作者:Martha Silver,SLED官员,沃尔顿家庭基金会Walton Family Foundation

翻译:曹姝(北京林业大学,大自然保护协会志愿者)、李颖(大自然保护协会中国农业总监)


卫星分析发现美国农民正在进行更多的保护性耕作


覆盖作物一般用于抑制杂草生长、管理土壤侵蚀和阻止农田剩余养分流失到水系中。一项最新卫星数据分析证明了美国玉米带的农民已经增加了他们对覆盖作物和保护性耕作的投入与应用。从2006年到2018年,美国玉米带的覆盖作物面积从190万英亩增加到了420万英亩,保护性耕作的面积从4900万英亩增加到了5500万英亩。这些农业方面的措施显著地减少了农田的氮素流失量,从而帮助改善了密西西比河的水质。


为了评估这些努力产生的效果并理解农业生产的主要趋势,很有必要去准确地评估农业生产措施是如何变化的。来自Applied GeoSolutions公司的最新分析确认,导致密西西比河河水富营养化的最主要几个州在近几年大幅增加农业保护性措施。


Applied GeoSolutions开发了农田耕作信息系统,简称OpTIS. 它通过多种来源的卫星数据来呈现和监测覆盖作物的分布,并观察种植后土地表面上的作物残余情况,从而帮助确定美国农地上保护性耕作的规模。


部分由基金会支持下,Applied Geosolutions和大自然保护协会(TNC)以及美国保护技术信息中心(CTIC)合作,通过这一方法来评估美国玉米带的覆盖作物应用及保护性耕作的情况。卫星数据会通过移动应用软件和独立的作物顾问所做的沿路实际调查所得数据进行比对检查。


当农田上使用的肥料所产生的过量氮素流入密西西比河,它降低了下游居民的用水质量并造成了墨西哥湾内水体富营养化和严重缺氧区的形成(注解:水体富营养化导致藻类大量繁殖,藻类的光合作用消耗大量水中的溶解氧,耗氧速度超过了氧由空气进入水体和水生植物光合作用产生氧的速度,使得水体短时间内严重缺氧,各种水生生物大量死亡,包括鱼类虾类)。


农民在秋天收割了他们主要的玉米或大豆作物之后种上覆盖作物,覆盖作物能够通过固定土壤表层土和吸收土壤中剩余的营养物质来减少对周围河流污染。


经常与种植覆盖作物配套使用的措施是保护性耕作(即免耕),它能够通过减少对土壤的扰动来减轻土壤侵蚀和流失。保护性耕作是指农民在收获后不再犁地而是把诸如玉米梗之类的秸秆留在土地上,直到种下一茬庄稼。



OpTIS数据显示,爱荷华州覆盖作物的种植量在2006年到2018年期间经历了406%的巨大增长,其中最重要的增长期是在2016到2018年。尽管这一增长令人振奋,到2018年在美国玉米带的一亿英亩土地上仅有3.34%种植了覆盖作物,这意味着还有大量工作可做。



之前一些最详尽的农业措施方面的数据来自美国农业部每五年对土地使用和所有权、经营者特征、生产实践、收入和支出进行的调查。现在,OpTIS使我们可以具体观察到保护措施实际上如何实施,并给我们一个每年在土地上所发生的事情的宏观数据。这些被科学数据证实的信息以及不断向前推进的年度数据给我们一个机会去提出和回答许多科研方面问题,包括:


美国玉米带应用农业保护性措施的增长趋势能够保持吗?2019年美国中西部地区的洪涝灾害会影响覆盖作物的使用吗?


爱荷华州最近覆盖作物的增长是否与政策的变化有关呢?还是与商品价格或气候的变化有关呢?


在县一级的水平上,什么导致了OpTIS和农业部统计数据的不同?


这些问题的答案能够帮助我们更好地理解为什么农民愿意进行保护性措施,以及决定一个能够维持这种趋势的最好策略。


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