克兰菲尔德大学:阻止暴雨冲走干燥土壤的五种方法

当威廉布莱克在他的诗歌耶路撒冷描述英格兰的“绿色和宜人的土地”时,他实际上是在长期干旱期间写作。两个世纪后,欧洲大部分地区在有记录以来最极端的干旱之一中,在连续的热浪中枯萎。

美国国家航空航天局拍摄的最新卫星图像显示的不是一片绿色宜人的土地,而是一片棕色和干燥的土地。在所有这些干燥的植被下,都是晒过太阳、尘土飞扬和干燥的土壤。

现在预计英国大部分地区会有大雨和雷阵雨。毫无疑问,一场倾盆大雨的承诺会让农民感到高兴,干旱对他们来说尤其痛苦。奇怪的是,大雨可能不是他们现在干渴的土壤所需要的。

土壤通常像海绵一样在下雨时吸收水分。在高温下烘烤了数周,几乎没有喘息的机会,土壤表面已经硬化。

结果,土壤的入渗能力(土壤吸收水分的最大速率)降低了。如果降雨强度超过这个速度,水将从土壤表面流失,可能引发山洪和其他下坡灾害。

下大雨时,成吨的土壤会被侵蚀到水流中并冲出农场大门。在那里,它被冲入河流,并以偶尔可以从太空中看到的棕色羽状喷出到海中。

同样,山洪暴发会给成千上万的家庭留下厚厚的沙子、淤泥和粘土地毯。极端降雨后的清理工作会很快耗尽钱包,但成本更高且更长期。

土壤侵蚀是对环境恢复力的主要威胁。遏制侵蚀的积极措施对于确保土壤继续支持粮食生产、维持栖息地和生物多样性、循环养分以及安全储存导致气候变化的碳至关重要。

以下是防止土壤流失的五种选择。

1. 不要让土壤裸露

裸露的土壤特别容易受到侵蚀。极端高温会使一些收成提前,使土壤裸露的时间更长。农民可以种植覆盖作物,如芸苔、豆类和草,以保护土壤在作物生产期间不暴露。

除了保护土壤免受雨水溅射外,一些覆盖作物还可以抑制杂草和真菌病害,补充碳并为野生动物提供食物和栖息地。

2. 调整耕作方式

土壤耕作(挖掘、搅拌和翻转)是为种植农作物准备土地的最常用方法之一。但是过度耕作土壤会破坏其内部结构。

健康的土壤具有连续的孔隙和通道网络,能够储存和运输空气和水。衬在这个网络的是矿物和有机聚集体。保持土壤的结构至关重要,不仅可以增强其对侵蚀的抵抗力,还可以增加水的渗透量。

转向强度较低的耕作方式——减少耕作或零耕作——已被证明可有效遏制水土流失。越过斜坡而不是沿着斜坡犁地可以进一步减少它。

3.注意过度放牧

像牛这样的放牧牲畜可以维持草原栖息地并支持本地野生动物,但过度放牧可能是一个问题。如果植被从土地上的剥离速度超过其自然恢复的速度,土壤就会裸露并容易受到侵蚀。

过度放牧还会压实土壤,使其吸收水分的效果降低,并增加水从地表流失的可能性。

4.考虑梯田陡坡

陡峭的斜坡使水快速下坡。在可以种植食物的斜坡上建造一系列水平台阶,这种做法被称为梯田,是一种有效的工程解决方案。

几千年来,山坡梯田一直被农民采用,特别是在减少径流和泥沙侵蚀方面特别有效,尤其是在定期维护的情况下。平整坡度还可以帮助水渗入土壤并增加其可以容纳的水量。

5.增长缓冲带

对于与河流和溪流接壤的田地,在河道边界种植缓冲带植被可以提供除减少土壤侵蚀之外的多种好处。

由草和灌木组成的缓冲带增加了土地的粗糙度,减缓了从土地上流出的水。在缓冲带种植树木有助于稳定河岸、遮蔽牲畜并减少农药流入河流。除了对抗土壤侵蚀外,缓冲带还可以喂养和庇护授粉昆虫,丰富农场的生物多样性。

主动而不是被动

只需一秒钟即可打开雨伞并保护自己免受倾盆大雨。保护土壤免受侵蚀需要更积极的措施。

这五项建议可以增强土壤对侵蚀的抵抗力,尤其是在热浪过后的大雨期间。如果实施和维持,这些战略可以为土壤肥力、生物多样性和减缓气候变化带来持久的额外好处。

克兰菲尔德大学土壤与农业食品研究所 75 周年研究员Dan Evans

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