Clean water healthy soil 净水沃土
导 读
2017年，香槟县水土保持区(Champaign County Soil and Water Conservation District)制定了节约明日的农业资源计划。这项计划旨在帮助教育和鼓励农民、牧场主和土地所有者进行对土地进行保护管理。
原文链接：https://www.agriculture.com/crops/conservation/clean-water-healthy-soil
作者：Megan Schilling
编译人员：钱睿
来源：再生农业 Regenerative Ag公号（2021年1月9日）
净水沃土
CLEAN WATER HEALTHY SOIL
2021.01.09
伊利诺伊州厄尔维尔市(Earlville)的卡尔·齐默尔曼(Carl Zimmerman)，随着时间的推移，齐默尔曼一家增加了他们的耕地面积(齐默尔曼的父亲耕种的时候350英亩)，开始养牛养猪，并通过覆盖作物和免耕管理来扩大土地面积。
图 01
植物幼苗
齐默尔曼解释说：“我们从种植甜玉米开始种植覆盖作物。八年前，我们决定在120到160英亩的土地上种植燕麦来帮助防治杂草。经过多年的努力，我们在种植覆盖作物这件事上获得了更多的信任。”
在2015年，齐默尔曼一家在美国自然资源保护署(Natural Resources Conservation Service)的环境质量激励计划(Environmental Quality Incentives Program)和环境保护管理计划(Conservation Stewardship Program)中承诺，将100%采用免耕，并在一半的土地上种植覆盖作物。
如今，这个农场的1600英亩土地上都种满了农作物。覆盖作物和免耕节约了资金，齐默尔曼着眼于未来，并证明这些做法不仅仅只能降低投入成本。“我们位于美国最大的分水岭。这与问题假设无关，这取决于我们何时需要根据立法来验证我们的做法，我们开始检测硝酸盐含量，并实施切实可行的做法，试图击败他们。”
图 02
在田间工作的拖拉机
CROP MANAGEMENT STRATEGIES
作物管理战略
要扩大土壤健康实践并不是一件容易的事，但齐默尔曼表示，自然资源保护服务的五年合同和金融项目达到了它们的目的。他说：“我们现在正在寻找不同的选择，看看是否有适合我们耕种方式的东西。如果没有，我们将继续免耕和种植覆盖作物。”
齐默尔曼表示，将失败视为学习机会是保持灵活性的关键。他看到了在种植覆盖作物和免耕大约三年之后土壤的变化，这些变化使他有了些感悟。“当我们把它们联合起来时，我们注意到改良后的土壤结构。当天气潮湿时，联合之初的田地里没有洼地，六七年之后，我们看到了根本性的变化。”较少有植物突然死亡的问题，控制杂草的效果也更好，且土壤具有良好的倾斜度。
伊利诺伊州香槟县水土保持区(Champaign County Soil and Water Conservation District)的资源保护主义者艾琳·甘迪(Erin Gundy)表示，设定水质目标和衡量成功取决于操作的方式。“评估水质的一个简单方法是评估农场的做法，参考《伊利诺斯州减少营养损失战略》(Illinois nutrition Loss Reduction Strategy)对平均营养负荷范围减少的建议，把你的实践考虑进去，然后你就会根据这项研究得出一个粗略的想法。”
对于后期采取保护措施的人，她建议首先了解营养利用效率并找出氮的最大回报(MRTN)。可使用MRTN计算器，并考虑到当前的价格，来确定氮应用的经济回报。“正确利用氮肥的方式，包括时间、来源和地点，是很重要的一件事。如果作物不能吸收这些氮肥，过度施用就会造成浪费。它还会损害我们的环境资源，”甘迪解释道。她还建议限制耕作通道，这样可以节省燃料、劳动力成本和时间，并促进土壤健康。覆盖作物的根常年生长在土壤中，减少了土壤侵蚀造成的养分损失。“多样化的作物轮作是另一种会影响水质和杂草管理策略。如果农民对免耕感到紧张的话，可以帮助他们有策略地管理杂草，尤其是有覆盖作物的时候。”
NUTRIENT LOSS REDUCTION PROGRAMS
减少养分流失项目
许多由国家提供的项目和资源都支持可持续发展的农业实践。伊利诺斯州最新的一个项目是“节约明日的农业资源(S.T.A.R.)计划”，甘迪曾经参与了这个计划。该计划对保护管理领域进行了排名，并且越来越受欢迎。“有句老话说，水土保持区(SWCDs)是该州保守得最好的秘密，”伊利诺斯州水土保持区协会执行董事格兰特·哈默(Grant Hammer)说。“它们是用于土壤健康和保护的一线传送系统对话中不可或缺的一部分，但有时会被忽略。”
AISWCD推广该州的减少营养损失战略。该战略包含一套改善本州和下游水质的管理方案。哈默的团队帮助推动伊利诺伊州农业部的覆盖作物Premium Discount计划，该计划是给在州和联邦激励计划之外的种植覆盖作物提供的。2019年，国家推出了覆盖作物Premium Discount计划。有5万英亩土地可供出租，每英亩折扣5美元。那5万英亩土地瞬间售空了。这向我们证明了需求是存在的。”
哈默说，农业现在正经历一个对保护重新产生兴趣的过渡期。这主要是因为行业以外的人开始意识到农业是如何融入到更大的环境背景的。他们正在用新的眼光看待农业。农场经营者意识到了这一点，他们想成为好的土地管理员，并且一直都是。
LEADING-EDGE CONSERVATION TECHNOLOGIES
领先的保护技术
除了田间管理外，田间保护技术也很有效并吸引了人们的注意。一种木屑生物反应器可以在30至80英亩的瓷砖排水田中将硝酸盐含量降低15％至60％。这种生物反应器是一个填满碳源的地下沟渠，就像木屑一样，它在排入附近的地表水之前会先过滤掉田间的水。
另一个例子是饱和缓冲液，它能在污水进入小溪前截流。由控制装置引导的水，通过有孔的排水管，进入现有的常青植物过滤带。与木屑沟渠相比，水从土壤剖面中流出，植物在这里吸收了更多的养分。
图 03
土方工程
根据农业服务机构和农业排水管理联盟的研究，约950万英亩的土地可能适合中西部的饱和缓冲带。大约占排水景观的22％。此外，研究发现，利用这种潜力，5%至10%的硝酸盐负荷可以被消除。从单个地区到各州以及其他地区，将需要一套作物和保护管理策略。由此来实现水质和土壤健康的目标。“一分预防胜过一分治疗，”齐默尔曼在谈到未来农场的水质管理时说。
在密西西比河流域生活和耕作，使得齐默尔曼可以近距离地密切监控营养管理。美国其他地区的案例研究也是如此，比如切萨皮克湾流域的水质。齐默尔曼说:“如果我们能够超前一步，自行规划管理实践，或许我们就不必经历这么多的监管。作为农民和土地管理者，我们需要更积极主动，而不是被动地做出改变。”
ILLINOIS NUTRIENT LOSS REDUCTION STRATEGY
伊利诺伊州减少营养损失战略
伊利诺伊州NLRS于2015年发布，中期目标是在2025年之前，将硝酸盐氮径流减少15%，磷径流减少25%。根据2019年两年期报告，2013-2017年伊利诺伊州河流年平均硝酸盐氮负荷估计比1980-1996年基线高约7%。在2013-2017年，全州平均磷负荷增长了26%。这一时期的平均水流量比基线高约13%，这可能导致养分负荷的增加。此外，2012年是极端干旱的一年，玉米产量减少，土壤中残留了大量未使用的氮肥。
图 05
密西西比河流域
2017年，香槟县水土保持区(Champaign County Soil and Water Conservation District)制定了节约明日的农业资源计划。这项计划旨在帮助教育和鼓励农民、牧场主和土地所有者进行对土地进行保护管理。农民们需要填写一份关于田地的表格，以此支持减少养分的损失。土地按五个等级进行排名，参与者会收到一个用于其土地的标识，他们以此标识来辨别他们的排名。大约有10%的田地会通过验证过程来认证他们的表单。该倡议已被伊利诺伊州、印第安纳州、爱荷华州和密苏里州的水土保持区采纳。