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前两天那场沙尘暴,吹走了我们最宝贵的财富

三联生活周刊微信公众号 2020年05月13日 报道 浏览次数:

文|袁越

5月11日傍晚刮起的一场北风,让停在马路边的北京车辆穿上了风格统一的圆点黄衫。 

与此同时,吉林省四平市的情况是这样的:

点击链接观看视频

这段视频应该是在四平市郊的农田里拍到的。此时正值春耕,整个东北地区到处都是裸土,一旦起风,干燥的浮土肯定会被吹起来,随风四处飘散。 

不过,根据这段视频的上传者,中国农业大学土地科学与技术学院院长李保国教授推测,11日的北京沙尘应该不是来自东北,而是来自张北和内蒙古地区。但是沙尘的来源和东北一样,都是春耕时暴露的裸土,被大风搬运到异地后沉降下来的。

沙尘暴当然会让北京市民不爽,但这种感觉过几天就会消失的。但是,这些沙尘是土壤的一部分,本来都应该待在农田里,滋养玉米小麦和大豆,如今却被风吹跑了,顺便把农作物赖以生存的营养物质也带走了。

土壤是农业的根本,这话谁都会说。但很少有人知道,地球表面原本是由一块块坚硬的岩石组成的,根本没有土壤。经过多年的日晒雨淋,岩石表层被分解,释放出其中含有的微量元素,供养了地衣,后者将岩石进一步分解成最初的土壤层,并为高等植物的出现创造了条件。随后,高等植物的出现又为动物的生存提供了可能,这两种生物的合作再次加快了岩石分解的进程,土壤就是这样在各种生命形式的通力合作之下被从岩石中一点一点地分解出来的。 

不过,即使有人知道土壤是如何生成的,他们大概也很难意识到:土壤是会消失的!不相信这句话的人可以去中东地区看一看,那里曾经是人类农业的发源地,土壤资源充足。但多年的耕种使得大量表层土壤随水流失,终于变成了今天这个干旱的沙漠。仅举一例供大家想象:自农业诞生以来,幼发拉底河和底格里斯河的出海口向外延伸了将近200公里,形成了一个总面积高达数千平方公里的冲积平原!

今日巴勒斯坦(袁越摄)

不相信土壤会流失的人还可以去黄土高原看一看,那里曾经森林密布,林下是厚厚的一层土壤。数千年的农业开发导致地表土壤随风随水流失到了下游,只留下了高原上的万千沟壑,仿佛是一头猛兽留下的骸骨。

土壤的流失让中东地区的农业迅速衰落,当地人养活不了自己,只能铤而走险,把那片地区变成了全世界最著名的火药桶。土壤流失也导致黄土高原的农业生产力直线下降,这就是中华民族的文化中心逐渐向东南方移动的根本原因。与此类似的还有古罗马帝国的衰败,除了北方蛮族的入侵之外,最大的原因就是帝国境内土壤流失严重,古罗马农民生产的粮食满足不了庞大帝国的军事需求。 

上述这3个案例都和农业有关,这是有原因的。自然状态下的土壤流失速度是非常缓慢的,几乎可以忽略不计,原因就是植被的广泛覆盖。只要你去过任何一片真正的原始森林或者草原,就会发现地面上肯定长满了杂草,即使到了冬天,地表也会覆盖着一层厚厚的腐叶。腐叶下面的土壤含水量高,很难被风吹走。地表植被还挡住了雨水,减缓了雨滴对土壤的冲击力,使得地表径流也很难带走表面浮土。 

不信的话,请看下面这个同样来自吉林省四平市的视频。不同的是,这块地属于农大在四平市梨树沟设立的实验站,站内土地在收割后将秸秆保留了下来,并覆盖在农田表面。事实证明即使周围未被覆盖的土地黄沙满天,站内局部地块上方的空气中的尘土含量仍然可以维持在很低的水平。 

也许有读者会问,秸秆覆盖虽然可以减少沙尘,但等到春耕一开始,土壤不就又会被翻出来吗?你们说的没错,传统的犁耕模式才是土壤流失最大的原因。 

提起犁耕,在很多人心目中这就是传统农业的象征。事实上,犁(及其使用方式)的进步正是历史学家衡量一个地区农业发展水平的最佳指标。比如使用金属犁的文明肯定要比使用木制犁的文明更先进,用牛马来拉犁耕地的农村肯定要比用人力拉犁的农村更富裕,等等。

自从公元前5000年被发明出来之后,犁耕法便迅速传遍了整个世界,说明这项技术确实有很大优势。古代农民在播种前几乎都会先用犁把土地翻耕一遍,一方面将土翻松,便于出苗,另一方面也可以将上一季留下的作物残茬和新长出来的杂草清理干净。有些农民还会在翻耕土壤的同时把肥料埋进土里,播种除草施肥三件事一起干了。

就这样,来自世界各地的农民们把地球好不容易积攒起来的表层土壤翻耕了无数遍,谁也没觉得不妥,直到1934年全球大旱,北美大平原爆发了严重的沙尘暴,漫天黄沙一直持续了3年,逼得当地居民不得不背井离乡,去其他州给别人打工,这就是美国历史上著名的“沙碗事件”(Dust Bowl)。这次事件终于让美国科学家们开始质疑耕地的做法,怀疑是这种耕作方式造成了土壤水分的丧失和耕层土壤的流失,最终引发了沙尘暴。

于是,在科学家们的倡导下,少耕甚至免耕的“保护性耕作”(Conservation Tillage)技术出现了,其核心就是尽量少地扰动土壤层,尽量少地裸露地表,尽量少的田间作业,尽量多地保留秸秆,并将其覆盖在土壤表面。

“保护性耕作”不是光喊口号就行了,其背后需要强大的技术支持。首先,这种耕作方式需要解决播种的问题。欧美各国早就用上了免耕播种机,这种机器用圆盘式开沟器将土层“切”一条缝,种子掉进去后再由另一个装置将该“缝”挤合,整个过程对土壤的干扰很小,近乎免耕。

其次,这种耕作方式需要解决除草的问题。美国巴西阿根廷等农业大国采用了转基因技术,将抗除草剂的基因转进了农作物的基因组内,然后再撒一层除草剂,就能把杂草抑制住,却不影响农作物的生长。

我国不允许使用转基因技术(棉花除外),但这并不等于说我们就不能开展保护性耕作。只要采用人工方式除草,或者使用一些选择性很强的除草剂,就能解决这个问题。虽然这么做需要增加成本,但仍然是值得的。

第三,这种耕作方式需要解决病虫害的问题。这个问题同样可以通过转基因技术部分地得到解决。当然了,不用转基因也可以,但就会增加成本,比如采用杀虫剂和抗菌剂等。 

读到这里,也许又有读者会问,难道全世界的农民们耕了这么多年地,就没有发现耕地的坏处吗?没错,传统农民们是很难发现这一点的,原因有二:第一,因耕地导致的土壤流失是一个极其缓慢的过程,每年可能只有几毫米,一个农民一辈子都不会发觉。问题在于,正常情况下土壤的生成速度大约为每100年1厘米,耕地这种作业方式很可能在几年的时间里就浪费了大自然需要上百年才能积攒下来的土壤,再厚的土壤层也会慢慢消失。

第二,古代农民即使知道耕地会导致土壤流失,也没有其他解决办法,因为耕地不但能去除杂草,便于农作物生根出苗,还能短暂地提高土壤肥力。要知道,犁的最大作用就是破坏土壤原有的结构,把原本埋在深层的有机质翻到地表,加快微生物分解腐蚀有机质的速度。如果不耕地的话,粮食产量很快就会降低,农民们是不愿承担这一后果的。

问题在于,耕地虽然可以在短时间内提高土壤肥力,但却会让土壤的有机质含量迅速下降,导致这块地的增产潜力大减。比如,自欧洲移民到来之后,北美大平原地区的土壤有机质含量从6%迅速下降到3%以下,原因就是欧洲农民开始耕地了。以前人口少的时候,农民们还可以通过轮作和休耕来解决这个问题。但当人口密度增加到不允许这么做时,其结果就是1930年代的“沙碗事件”。

随着新世界的农民们普遍采用了保护性耕作技术,如今美国中西部“玉米带”和阿根廷潘帕斯草原的土壤有机质含量高达4%-5%。相比之下,由于实行了多年的“精耕细作”,中国土壤有机质含量普遍较低。最差的西南地区只有0.6%左右,中原地区约为0.8%-1%,东北人引以为豪的黑土地其实也只有2%-3%,而且正在快速下降之中。 

我们可以把土壤有机质看做是一种非常安全的缓释肥料,人家土壤有机质含量高的结果就是他们的单位粮食所消耗的化肥比我们要低很多,种粮成本也相应地低了很多。我们大豆之所以比不过美洲大豆,主要原因就在这里。

更不要说滥施化肥导致的环境污染问题了。

“保护性耕作”的最大好处还不是提高农业效益,而是保护土壤,让我们的后代可以继续活下去。土壤是一个国家的立国之本,缺乏土壤的国家会在粮食问题上受制于人,后果很严重。东北地区是中国最重要的粮食基地,粮食产量占全国的四分之一,商品粮调出量占全国的三分之一。保护东北黑土地,就是保护中国人的饭碗。

农业部和发改委等国家机关近几年出台了一系列红头文件,希望在东北地区推广保护性耕作技术。据李保国院长透露,去年东北地区实行秸秆覆盖的比例大致在10%左右,今年将会大力推广保护性耕作技术,旱作农田的覆盖比例有望达到20%。

即使我们达到了这个目标,比例也只是人家的四分之一而已。中国农业的可持续发展,还有很长的路要走。

与此同时,居住在城市里的人也可以行动起来,为保护中国的土壤出一份力。

下图是北京住宅小区里常见的情况,物业雇来的园丁们大都是农民出身,习惯了“精耕细作”,又特别喜欢种花种树,于是他们每年都会把院子里的土壤重新耕一遍,导致大批土壤裸露在外。中国的北方地区雨水不多,裸露的土壤很容易变干,一遇大风就灰尘四起,这就是北方人早已习惯的春天景象。

再来看看发达国家是怎么处理这个问题的。

要么像下图这样,全部种上草,让绿油油的青草保护珍贵的土壤,并为老百姓提供一个很好的活动空间。

英国白金汉宫后面的草地(袁越摄)

要么像下图这样,靠落叶来盖住地面。这么做一来可以防止刮风起沙,二来可以减少阳光的直射,保持土壤水分,节约宝贵的水资源。

日本奈良的公园(袁越摄)

实在不行,也可以像下图这样,用铺木屑(Mulch)的方式减少裸土面积。

让我们一起行动起来,共同保护土壤,这一中华民族最宝贵的财富。

三联生活周刊微信公众号2020年5月13日

责任编辑:刘铮
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