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水质和农田养分如何管理?这家人有妙招

切萨皮克湾(Chesapeake Bay)是美国面积最大的海湾,位于美国东海岸中部,流域面积16.6万平方公里,在这里生活着1800万人口。

1997年,藻类在该地区大规模爆发,导致海湾鱼群大量死亡,随后调查发现原因很有可能是鸡粪肥料。磷是植物生长所必须的三种主要大量元素(氮、磷、钾)之一,而鸡粪肥料含有高浓度的磷酸盐。因此在次年,政府出台一系列法规,严格控制和限制肥料的施用。并且所有农民都被要求保留一份详细的养分管理计划。

借此机会,切萨皮克湾地区成为栖息地保护和水质保护的前沿阵地。

这到底是一份怎样的水质保持-养分管理计划呢?

美国农民Chip Bowling一家的家族农场就在海湾地区,他们种有9600亩的玉米、大豆、小麦和高粱。

通过密切观察自然界系统的运行,人们发现,诸如免耕、覆盖作物和缓冲带等农耕方法在农田耕作与水质关系中发挥了重要作用。Bowling对家族产业在该地区的发展感到自豪,尤其是在水质方面。他的农场采用覆盖作物已经近50年了,并在全国普遍使用之前就已开始使用保护性耕作。

水质与土壤侵蚀密切相关,免耕、覆盖作物和缓冲带共同作用,来保持农田中的表层土,表层土是农田中含有养分的部分。缓冲带是种植于田间和水流之间的宽阔草地,充当着过滤器的作用,可在大雨过后捕获沉积物和养分。有水流过缓冲带,缓冲带可以过滤雨水,流经的水都很干净,干净的水意味着没有沉淀物流入到当地的水流。Bowling的农场给当地提供了巨大的借鉴价值。

Bowling认为,其水管理方法中最重要的部分是养分管理计划。他的所有农田都与水域相连,因此该计划可以帮助他密切关注施肥的方式和位置。作为整个流域协同努力的一部分。马里兰州有超过98%的农民采用了类似的计划。

作为该计划的一部分,在为种植季做准备时,所有农民通过查看过去四年的作物产量,计算出他们可以使用的最大氮肥用量。这些数字告诉他们每亩农田可以施用多少肥料。自Bowling开始这个操作以来,他已经观察到当地野生动物和水生动物情况的改善。

种子让免耕成为可能

在谈到养分管理计划时,Bowling强调了他的转基因种子(GMO)所发挥的重要作用。在20世纪90年代中期,耐除草剂种子帮助实现了向保护性耕作的重大转变,Bowling称这一实践方法产生了重大影响。大多数农民翻耕的主要原因是为了控制杂草,而通过转基因技术,种子可以被赋予耐除草剂的特性,因此不需要再翻耕土地了。通过免耕,农民将宝贵的表层土壤留在田间,大大降低了降雨期间土壤被侵蚀的可能性。

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免耕极大地提高了土壤对水分的渗透性,提高了土壤在雨水期吸收和保存水分的能力。在暴雨期间,翻耕地经常出现积水和土壤侵蚀,降水流过农田,而不是被覆盖的表层土壤吸收。

关乎精准度和准确性

养分管理计划强调养分和产量,因此要精确计算和精准分配养分。

由于这种对极度精准的需求,Bowling在他的播种机和喷雾器上使用GPS导航,精确度高达一英寸。这在该地区常见的小面积、不规则农田中进行导航时非常方便好用。他可以逐行关闭设备,以确保不浪费肥料。这些技术使他能够为作物提供生长所需的物质,同时保持当地的水域健康。

与其他农民和相关组织合作

虽然Bowling知道养分管理计划已经带来了好处,但正如许多水质专家所说,这片海湾中还有其他的硝酸盐和磷污染源。包括污水净化系统、城市垃圾处理设施、商业和住宅肥料的使用、工业废水、动物饲养场和垃圾填埋场。

农民们已经慢慢开始接受这种养分管理强制措施。但是,如果切萨皮克湾流域和全国其他地区的流域想继续坚持改善水质的道路,其他行业仍有更多工作要做。

现代农业领域中的水质倡导者们也在努力与其他保护领域中志同道合的领导者们建立联盟。Bowling和他在农业宣传方面的同行最近与国会运动员基金会建立了联系,该基金会代表狩猎、捕鱼和保护组织进行游说活动。这些组织拥有悠久的水源和栖息地管理的历史,使其成为现代农业的自然盟友。农业领域和环境领域中的领导者正在进行关于此的对话,这对水质的长期未来而言是非常好的消息。

 

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