气候破坏对多样化有机旱地农场的影响
有机农业研究基金会副研究员Mark Schonbeck的采亚搏手机登录页面访亚搏体育官方版app下载亚搏体育官网网站app下载
当科学家、政策制定者和碳市场营销者在讨论吸收过量大气二氧化碳(CO2)到土壤中的最佳农业做法时，农民现在需要工具和策略来帮助他们应对气候变化带来的日常挑战。考虑到这个挑战，我立刻想到了道格和安娜·琼斯-克莱布特里Vilicus农场(这个名字的意思是“土地的管家”)，他们想更多地了解他们独特的多样化系统——27种作物和牲畜轮作——如何帮助他们应对疯狂的天气，并保持他们12,566英亩的经营在经济上可行。因此，我联系了道格，他慷慨地在今年7月9日拿出了一个多小时的时间来分享他的气候观测。
天气时机至关重要
“我们最近下了些雨，”他开始说。“我们连续几天每天晚上都有暴风雨，上周大约有2.5英寸。这对秋季播种的作物来说太晚了，但将有助于春季播种。”降雨暂时缓解了长期严重干旱的影响，从2021年6月1日到2022年6月1日，降雨量仅为3.7英寸，而长期平均年降雨量为11.7英寸。道格说:“已经没有正常了。”“我们无法预测会发生什么。”
历史上，该地区最潮湿的四个月是6月、5月、9月和4月，这四个月提供了大约80%的全年可用水分。冬季的雪非常干燥(水分很低)，大部分会蒸发而不是融化到土壤中。该地区的种植制度从小麦休耕到Vilicus农场的多种轮作，都是根据这种季节性模式设计的。然而，“现在这一切都是不可能的了。年平均气温的变化，比如气温上升了一两度，或者年湿度下降了20%，并不能说明全部问题。不仅是天气有多热多干，还包括天气什么时候热什么时候干，什么时候下雨。”
例如，当我问道格2021年太平洋西北地区的反常热浪是否到达了他的农场时，他说:“是的，6月中旬是我们的炎热时期。每年的那个时候，我们的凉季作物正处于营养生长后期的关键阶段，这时它们的产量潜力是确定的。通常情况下，6月是一年中最潮湿的时候，但2021年6月有一周的温度达到了100华氏度以上。在此之前，农作物看起来很好，但产量很低。通常情况下，我们在7月底会有一周或10天这样的高温，这实际上有利于谷物成熟。”
为土壤健康和恢复力设计的多样化耕作系统
在早些时候的采访中，Doug概述了他们的多样化种植制度，这与该地区常见的小麦休耕制度形成了鲜明的对比，后者包括冬小麦或春小麦，然后进行18个月的化学免耕休耕，目的是储存额外一年的降雨，但在此期间剥夺了土壤的覆盖物和活根。气候变化的一个影响是，一些农民利用温和的冬季种植更多的冬小麦，这种小麦的生长季节更长，但仍会让土壤在大约14个月的时间里裸露、毫无生气。
Vilicus农场在其大部分土地上采用以下灵活的7年轮作制:
- 喂粮谷物:4月15日至5月15日种植斯佩尔特小麦、二粒小麦、小麦、大麦或对养分和水分需求较低的软小麦。谷物在7月下旬或8月收获，留下4 - 8英寸的残茬和秸秆散布在田野上。
- 绿色休耕:一年生豆科植物或鸡尾酒混合植物，3月底或4月初种植，或与前一种谷物作物间种二年生甜三叶草。6月，浅耕绿休耕结束前施牛粪+垫层。
- 第三年喂粮重:硬红冬小麦、春小麦或硬粒小麦是他们价值最高的作物，在施肥后种植，以确保足够的营养。
- 第4年阔叶作物或燕麦:红花、亚麻、芥菜、荠荠、荞麦或燕麦在4 - 5月种植，9月收获。燕麦被列入这一区域是因为“它们对土壤生态系统有有益的影响，与其他谷物非常不同。”
- 第5年脉冲作物:豌豆、扁豆或小豆苗作种子，4 - 5月播种，8月收获。
- 燕麦、阔叶或轻食谷物:在轮作周期早期没有在田间种植的作物在春季种植，在8月或9月收获。
- 第7年绿色休耕:甜三叶草间种到第6年作物(如果第2年是一年生覆盖)，或一年生豆类或混种(如果第2年是甜三叶草)，在6月终止。
这种轮作，再加上每240英尺耕地的草原带(20-30英尺宽)，使土壤一年四季都被活的根系覆盖。图1A和1B:与该地区主要的小麦-除草剂休耕系统不同，Vilicus农场全年保持所有面积都被活植被或残留物覆盖）.
通过精心耕作、牲畜融合和堆肥增强土壤健康
道格和安娜制定了一种耕作策略，在保护土壤健康的同时，控制杂草、覆盖作物和准备苗床。他说:“我看到了轮作耕作方式和耕作深度的巨大优势。”“我们从未在同一个领域连续两年使用同一种工具。”茬和残茬留在原地，在种植下一茬作物前7-10天进行耕作。他们的播种机配备了扫草装置，以清除在此期间出现的小杂草。对于每项作业，工具的选择都是基于土壤条件和作物的需要:
- 叶片犁，它在覆盖作物和杂草的底面浅刨(图2A及2B）.
- 速度盘，工作顶部2-3英寸的土壤没有倒置。
- 凿子犁与宽扫提升和放松顶部3-4英寸，然后用线圈封隔器夯实土壤，使杂草出现，以便种植清洁工可以清除它们。
- 用犁板犁6-8英寸埋杂草种子，一周后再速耕。对最不适合杂草生长的作物(亚麻和扁豆)进行这种处理，而且每个轮作周期只进行一次。
近年来，该农场还采取了其他措施，以建立健康、有弹性的土壤，包括在施肥前堆肥和将牲畜放牧纳入轮作。道格说:“我们的领班保罗·纽鲍尔经营定制放牧业务，三年前就开始在我们的土地上放牧肉牛。”他发明了一种方法，利用放牧代替耕作来终止绿色休耕。覆盖作物先用纱布割下，然后放牧两三天。我真的很喜欢这个系统，因为它有效地终止了覆盖作物，粪便刺激了土壤生物。”受到这一成功的鼓舞，道格、安娜和保罗联合收购了12头苏格兰高地牛，他们计划为未来的草饲牛肉企业培育这些牛。
新的气候挑战和适应策略
当我问道格，在过去几年的恶劣天气中，他的哪种作物生长得最好时，他坦率地说:“我们什么都没有。”2021年的秋天非常干燥，秋天种植的谷物要么不发芽，要么太弱，无法过冬。所有的冬小麦和一半的黑麦都不收了，田地里重新种上了春粮。在黑麦种植的地方，农作物“又薄又短——我们要看看能收获什么。”
该农场的多样性和韧性战略的一部分是增加对阔叶作物和油籽作物的重视，包括芥菜、亚麻和亚麻，以及用于谷物的荞麦。因为油籽作物的种子非常小，成功的方法是耕作，让杂草出现，然后用安装在播种机上的浅扫器将它们清除，以提供一个干净的苗床。然而，2022年极其干燥的春天也阻碍了这一策略，因为第一次耕作并没有刺激杂草的出现。然后，“我们把种子撒进尘土里，直到6月初终于下雨，作物才发芽。野草也长出来了，比庄稼长得还快。”
道格指出:“我们已经问过自己，是否需要种植更多温暖季节的作物，如小米或荞麦。”他补充说，“我们在温暖季节的作物上从未取得太大成功，因为7月和8月通常非常干燥，而6月我们可能会遇到寒冷的天气。气候变化带来了更多的变化，而不是向一种新模式的持续变化”，农民可能会通过改变作物组合或轮作来适应这种新模式。因此，道格和安娜面临着一个尚未回答的问题，“我们建立的多样化的一年制种植系统在这个生态系统中仍然可行吗?”
另一个挑战是气候破坏对土壤健康本身的直接影响。在过去五年(2017-2021年)中，有四年的降水量显著低于平均水平，这限制了植物生长、作物生产和有机残留物向土壤的净回归，使农民更难维持SOM。
Vilicus团队探索了另外两种多样化应对气候变化的方法:作物-牲畜一体化和更多的多年生植被。道格说:“我们曾经可以种草料，但不能种谷物，因此我们可以饲养肉类。”虽然绿色休耕地提供放牧和围栏是可行的，但提供水是最大的障碍和最大的成本。“牲畜需要接触到一英里内的水，放牧系统才能正常工作，而这里的地表水稀缺，所以我们必须用卡车或管道把水运进来。”
对于放牧，Vilicus农场优先选择那些牛可以在半英里内使用安装的“防空壕”(池塘)或其他季节性地表水特征，或者水可以从池塘用卡车运到放牧围场的田地。从社区供水系统购买和运输水是一种备用方案，但从长远来看，它在经济上是不可行的。钻探新井是有风险的，因为地下水有500到700英尺深，无论井是否提供水(可能提供也可能不提供)，每口井的钻探成本都在30到4万美元之间。
虽然道格不认为放弃一年生作物生产是一个经济可行的选择，但他今年看到了一些东西，激发了他将更多多年生作物融入农场生态系统的兴趣。“在两处俄罗斯橄榄防护林成熟的田地(Elaeagnus狭叶的)和俄罗斯豌豆耸肩(锦鸡儿灌木)，这里的作物明显比其他地方的作物更健康、更旺盛。防护林宽15-30英尺，每隔200-300英尺就出现一次。”与其他地区生长较低的草原带(图1右)相比，灌木约20英尺高，在五倍于其高度的距离上大大降低风速，从而保护作物免受风力的干燥破坏，在没有保护的地区，风速可达50-70英里每小时。
他对防护林带效益的观察使道格提出了一个问题:“我们怎样才能增加我们系统中多年生植物的比例?”我喜欢多年生谷物的想法，但它们在明尼苏达州生长得更好，因为明尼苏达州的雨水比蒙大拿州多。这里不生长树木，所以下一个前沿可能是多样化种植多年生灌木。因此，我们地区的农民经常拆除防护林以提高小麦生产效率，但让更多的多年生灌木物种进入我们的系统将增强韧性。”实施的实际障碍包括种植防护林的初始成本，以及在植物完全生长之前为其除草和浇水所增加的成本和劳动力。
当道格考虑应对气候挑战的选择时，他认为我们既需要作物，也需要动物，而且两者都要更加多样化。“除非过度放牧，我看到原生牧场几乎没有水土流失。看看大自然——一切都是多元文化的。植物和野生动物物种越多，生态系统就越健康、越有韧性，那么我们如何才能效仿这一点呢?”
重新思考农业政策和规划
几十年来，主流农业越来越依赖补贴和作物保险来维持经济上的可行性，而这些财政支持集中在产量最高的作物上:蒙大拿州和其他少雨地区的小麦，中西部的玉米和大豆，以及南部的棉花。由于越来越不稳定的天气使产量更加难以预测，作物歉收更加频繁，作物保险已成为所有农场应对气候变化战略的重要组成部分。Vilicus Farms有农作物保险，在年景不好的时候，赔款帮助农场维持运营。他特别感谢今年春天作为紧急救济计划(ERP)的一部分收到的补充支票。
与此同时，道格非常担心美国农业部的项目和政策是为了亚搏手机登录页面阻碍这种农业生态系统和企业多样性是真正恢复力所迫切需要的。他说:“现在对小麦的补贴如此优厚，所以在这个时候，明智的应对气候危机的经济对策是——只种小麦。农作物保险很便宜，而且提供了严密的安全网。不为像小麦这样的主要作物购买多重风险保险是没有意义的——没有这种保险太好了。但是它加强了缺乏作物多样性。”
我问:“全农场收入计划(WFRP)怎么样?它不是为多样化系统设计的吗?不是为了奖励增加的多样性吗?”作为回应，道格指出，Vilicus农场在过去四五年里一直在承保WFRP，还为小麦和亚麻投保了多重风险险。然而，WFRP的覆盖范围远不如单一作物多风险政策那么稳健。此外，尽管美国农业部的规定允许农民同时投保两种作物，但单一作物保险的价值以及由此产生的任何赔偿费都要从WFRP中扣除，因此后者很少产生任何收益。因此，Vilicus农场将放弃WFRP，并寻求针对所有作物的逐作物政策。
虽然NRCS项目可以支亚搏手机登录页面持多样性(例如，草原条状和多样化轮作，这是Vilicus农场CSP合同的一部分)，但“农业服务局(FSA)提供的大多数服务最适合多样性最低的农业系统。”例如，英国食品标准局要求每半年对作物种植情况进行逐田报告。这对于只种植小麦的系统来说是可行的，但是“我们在小条状区域种植27种作物，所以我们实际上必须跟踪385个独立的田地，一项需要三个人整整两天才能完成的任务。”
道格和安娜在2022年启动了一个新项目，称迫切需要将土地管理的长期服务工作与每年的农业生产收入流分离开来:社区支援管理农业(综援)．尽管日益严重的气候不稳定导致产量和收入逐年大幅变化，但Vilicus农场仍致力于每年365天建设其土壤和农业生态系统的健康，无论回报如何，都要付出代价。新综援计划为关心土地管理、农业和食品的人们提供了一个机会，让他们与Vilicus以及彼此之间建立直接联系。
最后，道格指出:“我们正试图通过加倍重视作物多样性来建立对气候的适应能力，但这与当前的政策和项目背道而驰，这些政策和项目是基于社会普遍拥有的假设，并反映在美国农业部的项目中。”亚搏手机登录页面为了真正应对气候危机的挑战，“我们需要最高层决策者就我们希望支持什么样的农业系统展开强有力的对话。”
对我来说，与Doug的这些对话也强调了研究真正适应气候变化和减缓气候变化的农业系统的重要性，重点是功能多样的农业生态系统，包括作物-牲畜一体化、亚搏手机登录页面多年生-年生一体化和农林复合系统。美国农业部亚搏手机登录页面的研究应该优先考虑有机农业，它通过避免合成农用化学品来亚搏体育官网网站app下载保护土壤生命，并可以通过先进的土壤健康做法建立土壤有机碳并改善养分循环。农民必须扮演领导者的角色，并与大学科学家平等合作，以确保出现切实可行的解决方案。最后，最紧迫的是，美国和全世界要充分、尽快地减少温室气体排放，以阻止进一步的气候破坏，以拯救农民的生计、粮食安全和人类文明的未来。
本文基于对Doug Crabtree在2022年3月23日和7月9日的电话采访。
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