保護(hù)性農(nóng)業(yè)對加拿大西部地區(qū)土壤質(zhì)量影響方面的經(jīng)驗(yàn)(DOC5)(1)

1、保護(hù)性農(nóng)業(yè)對加拿大西部地區(qū)土壤質(zhì)量影響方面的經(jīng)驗(yàn)1 加拿大農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)食品部萊斯布里奇研究中心，加拿大阿爾伯塔省萊斯布里奇市第1大街南5403號，郵編T1J 4B12 加拿大農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)食品部拉康姆研究中心，加拿大阿爾伯塔省拉康姆市 C & E 路6000，郵編：T4L 1W13 加拿大農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)食品部，安大略省渥太華市卡林大街930號約翰·卡林爵士大樓763室，郵編：K1A 0C5保護(hù)性耕作的主要目標(biāo)之一是保持或提高土壤質(zhì)量。什么是土壤質(zhì)量？加拿大農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)食品部將土壤質(zhì)量定義為“土壤適合支持作物生長而不會導(dǎo)致土壤退化或者損害環(huán)境”。土壤質(zhì)量可以利用各種土壤指標(biāo)來衡量，如土壤有

2、機(jī)物含量（SOM）、土壤物理指標(biāo)（土壤結(jié)構(gòu)、滲透性、容積密度和持水量等）、化學(xué)指標(biāo)（pH值、導(dǎo)電性、可提取的氮磷鉀、可礦化氮和植物可用養(yǎng)分等）以及生物指標(biāo)（碳和氮的微生物量、土壤呼吸率和微生物活性等）。傳統(tǒng)/非保護(hù)性農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制度如何影響土壤質(zhì)量？加拿大西部地區(qū)的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制度常常包括集約化耕作、單一栽培或者進(jìn)行小粒谷類作物與夏休耕輪作制度。集約化耕作會多次翻耕土壤并掩埋作物殘余，在當(dāng)年部分時間留下了裸露的土表。在此過程，它實(shí)現(xiàn)了下列目的：· 減少干擾施用除草劑/化肥或播種的以前的作物殘余· 控制發(fā)芽的雜草· 更容易向土壤中施加除草劑或化肥· 苗床疏松，

3、以利于播種、通風(fēng)、水滲透和土壤暖和但是同時，集約化或不必要的耕作將會造成：· 增加能量消耗· 耗盡苗床水分· 使土壤結(jié)構(gòu)退化，促進(jìn)土壤結(jié)殼· 造成可形成土壤壓實(shí)的條件· 增加土壤有機(jī)物分解再通過侵蝕增加以導(dǎo)致土壤及有機(jī)物損失保護(hù)性農(nóng)業(yè)或者謹(jǐn)是免耕或少耕與適當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)管理相結(jié)合其主要的益處包括：· 由于保持了作物殘余就幾乎沒有任何土壤侵蝕（特別是在砂質(zhì)土中）；· 由于減少了用于耕作和苗床準(zhǔn)備的時間，農(nóng)場經(jīng)營更加靈活；· 改善了土壤結(jié)構(gòu)，因此提高了農(nóng)機(jī)在田間行駛及操作性、使土壤易于管理和增進(jìn)播種的及時性；· 利

4、用適當(dāng)設(shè)備，播種更加精確，作物發(fā)芽率更高更勻；· 保持更多水分，提高了用水效率，以在干旱地區(qū)種植莊稼；· 增加了微生物多樣性和生物質(zhì)量保持力，使得土壤生態(tài)更加活躍，從而提高了養(yǎng)分可用性和蚯蚓的活性；· 作物競爭性增強(qiáng)，減少了利用除草劑來控制耕種期間的雜草的需求;· 減少了每公頃耕地的勞動力、燃料和機(jī)械成本；· 提高了整個農(nóng)場的盈利能力和可持續(xù)性。由于可以使用安全有效的無殘留的除草劑，因此加強(qiáng)了免耕播種技術(shù)的可行性，所以除了在特殊情況下，是否要進(jìn)行傳統(tǒng)耕作是值得懷疑。若采取免耕或少耕，作物殘余可保留在土表上能提高土壤有機(jī)物含量并能保存土壤濕度。在

5、加拿大西部平原，通過在無夏休耕輪作中采用免耕或少耕方法，表面15厘米土壤的有機(jī)碳含量增加了。在阿爾伯塔省萊斯布里奇一個長期定位試驗(yàn)的結(jié)果顯示在11年中其中有7年，150厘米土壤層的可用水含量（AWC）在免耕下比傳統(tǒng)耕作高（圖1）?？捎盟扛邥岣咦魑锂a(chǎn)量。在免耕處理下作物殘?jiān)亓粲谕帘矶?，會有利于防止土壤受侵蝕（圖2、3和4），且可保持或增加表土有機(jī)物含量（圖2）。因此，它會改善土壤性質(zhì)，增強(qiáng)農(nóng)戶盈利能力。它也能提高和改善土壤生物活性（圖4），使土壤肥力和土壤生物過程的各個方面得到改進(jìn)。這些改進(jìn)有利于農(nóng)場管理的完善，提高農(nóng)場可持續(xù)發(fā)展能力。評估土壤質(zhì)量的目的是為了衡量土壤的總體穩(wěn)定性、生物活

6、性或某種其它土壤性質(zhì)。提高土壤質(zhì)量的根本目的是保護(hù)和提高農(nóng)業(yè)的長期生產(chǎn)力、水質(zhì)，保護(hù)和改善各種生物的棲息地。保護(hù)性農(nóng)業(yè)有助于使農(nóng)民能夠?qū)崿F(xiàn)這一關(guān)鍵目標(biāo)?？捎盟勘嚷剩飧?傳統(tǒng)耕作）年份圖1. 在萊斯布里奇150厘米土壤剖面中免耕與傳統(tǒng)耕作處理之間的可用水含量比率（摘自Larney 和 Lindwall，1995年）。圖2. 殘余草葉改善了土壤結(jié)構(gòu)、有機(jī)碳和土壤微生物活性。圖 3. 土壤結(jié)構(gòu)較差，容易受到耕作引起的風(fēng)蝕和水蝕。圖4. 免耕地油菜秧苗從保留的表面殘余物中長出。保留的殘留物增加了土表含水量，有利于作物發(fā)芽。參考文獻(xiàn)Janzen, H. H., C.A. Campbell, R.C. Izaurralde, BH. Ellert, N. Juma, W.B. McGill, R.P. Zentner，1998年。在加拿大大