耕作好处多，但通常会损害土壤水土保持

耕作方式，如犁耕、耙地、垄作或锄地等行为可以帮助水分进入土壤，减少粗糙土壤表面的风力，但往往会使土壤粉末状，从而使其更易被侵蚀，并且还会导致土壤表面保护性植物和残留物的减少。这种做法还能使地表水积聚、突破并形成细沟侵蚀土壤。

耕作的好处包括：

1. 打开紧凑的表面，使水渗入或使土壤质地变得粗糙。
2. 等高耕作(翻耕、垄作或锄地)。如果耕作得好，那么田地里的水不会积聚在低处，并可以快速汇集、流动并突破障碍。例如，可以使用正确的方法垄作、至少保证土壤表面粗糙或不规则的耕作。即使是除草或锄地时对土壤结构所造成的微小随机变化也会产生影响（右侧图1的第1、2、3部分）。
3. 深挖犁田或松动其他致密的底土需要很大的能量，但这可以使水和食物根系更好地深入。然而，有些植物也会使底土松动。所谓的 “犁地盘”实际上是被拖拉机轮胎或其他工具负荷压实深层底土，因此松动“犁地盘”的深层底土是很难达到的效果。从保护农业的观点出发，犁地盘的出现被认为是一个十分关键问题，即使在非洲多使用的耕地方式是牛耕。然而，地基工具产生的土壤裂缝可能会比预想的更深。因此一些保护性耕作制度着重于将犁地盘纳入考虑，甚至使用的是牛耕也是如此（右侧图1的第4部分）。
4. 减少焚烧作物残余物、使用农药并改善作物生长的需要。
5. 结束覆盖作物。一些工具(耕作工具)可以通过切断植株根部来更容易地保持植物对土壤表面的覆盖，而不像典型的犁那样把表土翻过来。这种切割工具还可以使覆盖作物和间作作物的生长更容易，且无需使用除草剂(化学除草剂)。这种工具一般包括a型犁、鹅爪犁或轻便、简单的木制犁(=刮痕犁) ，这种木质犁从摩洛哥到印度仍然经常使用。一些木制犁还可以有金属边缘（右侧图1的第3部分）。其弹簧尖可以用于去除杂草的地下茎。畜力牵引的多功能工具条可以用于耕作。这种工具有一个坚固、轻便、廉价的框架，并由当地的空心管(矩形或圆形)制成，而不是用从旧的马犁上复制而来的过时的、沉重的、巨大的铸铁棒。一份图文并茂的概述可以免费获得，文中还解释了各种类型(Watson 1981)。1983年，瓦赫宁根大学的学生在肯尼亚的马查科斯对该工具进行了进一步的改进。农民可以用这些工具更换以往农具，且不需要使用任何扳手。另外，这种工具所需要的一个直径约为3英寸的标准镀锌钢管框架被认为最适合当地生产，但也可以使用木梁代替。
6. 节水可以通过在某些季节或等高带耕作进行，这种方法可以使植物停止生长，从而获得更多的土壤空闲区。如果水仍然进入土壤，节水措施可以提供更多的水用于其他用途，但如果土壤完全裸露，节水会进一步破坏土壤结构。

图1.耕作和土壤保持

图1. 耕作和土壤保护。相应的正向例子（左）和负面例子（右）。1）跨坡耕作（右）与沿坡耕作（左）。2）使用瓦式田埂促进水的渗透（左）；田埂促使水的积累和侵蚀性流动（右）。3）耕作工具将杂草的顶端从茎上割下，但让土壤表面得到一定的覆盖（左）。铧式犁将杂草和残留物翻到土壤下面，但往往需要更重的牵引力。4）结构化（聚集的、多孔的）土壤，表土下面没有犁地底或犁底破碎现象出现（左）；粉状土壤，犁地底紧凑，但由于氧化作用，有机物含量低（右）。作者：T Mandal（2022）。

耕作通常也会通过以下方式加重土壤水土流失。

1. 如果选择在坡上和坡下进行耕作，会增加水对土壤的侵蚀。不幸的是，拖拉机司机为了自己的安全或舒适，或为了引走多余的水，往往可能还是会这样做。图1，右边部分1）。同样，田地的某些形状或不规则的坡度会使等高耕作变得困难。水甚至可能在山脊上的低处聚集并开始集中流动（右侧图1的第2部分）。
2. 使氧气进入土块，分解稳定土壤孔隙和水分及植物生长所需的有机物。
3. 清除土壤表面的保护植物和残留物（如果土壤被翻动）（右侧图1的第3部分）。
4. 与永久性植物覆盖条件相比，耕作会杀死一些土壤生物或减少其数量。尽管如此，土壤生物在犁地后还是可能会快速恢复，蚯蚓可以逃到土壤更深的地方。其他生物体会受到相应的干扰或数量削减，但不会被完全杀死。这样一来可以有更多的营养物质和植物可供它们食用，可能有助于它们的恢复。
5. 压实太潮湿的粘土，例如，拖拉机车轮造成的犁地盘。在非洲，有些人声称牛犁地会导致犁地盘现象出现，但底土往往也可能因为其他原因而被压实（右侧图1的第4部分）。
6. 耕种更广泛的地区。机械化耕作可以帮助农民耕作更大的区域，包括斜坡和脆弱的贫瘠土壤。但如果没有机械化农业的出现，这些地区可能会被永久的牧场或森林所保护，或被植物覆盖而造成休耕。
7. 减少树木和灌木的数量，为拖拉机或牛耕腾出空间。但是，等高线树篱可以为耕作和转弯留出空间。
8. 打破土块和土块之间的孔隙，使水不能快速进入土壤。圆盘犁和圆盘耙很容易使土壤粉碎，在对干燥或淤泥质土壤进行过多的耕作也会导致如此（封面图片和右侧图1的第3部分）。

少耕及耕作替代方法

为了减少耕作对水土保持的影响，你可以避免过多翻动、粉化或压实土壤，并避免在斜坡上和斜坡下耕作，避免以这样的方式使水在低点汇集并逐渐突破阻碍，或造成滑坡。同样，为了减少破坏性耕作的出现，应尽可能使土壤被植物覆盖（除了有问题的活杂草）。同时，还可以考虑多使用轮作、间作、抗性植物类型和作物害虫的天敌（不侵扰作物）的宿主植物。

可以用豆科植物的顶部等营养更丰富的植物材料作为饲料或堆肥，以替代作物残余物犁入土壤或焚烧它们的做法。可以设置横跨山坡的残留物堆放线，但在堆放残留物的地方，啮齿动物和如螟虫往往可能会藏在其中。同样，可以利用间作和覆盖作物来遮蔽杂草。但覆盖作物并不总是要通过耕作或犁地来杀死；相反，农民可以选择播种那些无法在寒冷或干旱气候中生存的物种。种植树木和草等永久性和长期性生长的作物可以减少耕作需求。

在不使用铧式犁（翻动土壤）的情况下减少耕作问题

可以长期生长的杂草。多年生杂草在顶部被砍掉后，在没有使用除草剂的情况下，会继续从地下根中冒出新芽。这对年复一年地停止或减少耕作和犁地来说是个挑战和问题。然而，对其进行遮荫和其他来自覆盖作物和作物残留物的种间竞争可能会减少杂草的出现。未经耕种的等高线或路边的植被会让人误以为多年生杂草侵扰耕地。然而，多年生杂草在正常耕作的田地里通常没有竞争力。而且，很多休眠的杂草种子和地下储存的茎（根茎）通常会被犁地时带到地面。简而言之，在等高线上少耕或完全免耕要比不耕容易得多，至少不使用除草剂。

翻动土壤可以将植物的顶部置于深处。然而，简单地割掉其植物顶部即可以杀死大多数杂草。这也有助于耗尽多年生杂草的能量储存，从而推迟杂草的生长，因此作物的生长能更好地遮蔽杂草。

对于一些由地下水平根茎（储存器官“根”）繁殖的问题杂草，使用一些耙子也适合将根部翻到土壤表面晒干水分，例如使用带有弹簧齿的耙子。

与土壤中的杂草种子“银行”的储存相比，杂草从一个农场传播到另一个农场的数量并不多（新物种除外）。将杂草种子深耕以防止发芽是很常见的操作。然而，有些杂草种子可以在地下深处存活多年，通过犁地可以浮出地面见光后才得以发芽。如果暴露在地面上，许多种子会被动物吃掉或以其他方式死亡。同样，在未耕作的等高线地带年复一年生存的多年生植物，也不可能是适应生长于少耕田地模式中。在大多数耕地上，杂草来自种子发芽，并在得到光照下才会迅速生长。

土壤结构。保留土壤中更多的有机物和生物活动。例如，可以通过多使用覆盖作物的保护性耕作而不是单纯耕作可以增加土壤结构，从而建立对耕作和有限耕作系统的耐受性。有机质含量低的淤泥质土壤可能会导致地面较为紧凑，但耕作可以将地面暂时开出气口。

耕作是为了让地面看起来整齐平整。耕作有时是为了向一些缺席的土地所有者或其他农民展示该田地农民的勤劳和有序。因此，增强社区对于少耕或不耕对水土流失、气候和生物多样性的价值的认识很重要。

作物残留物。将作物残余物犁入土壤比焚烧它们所带来的破坏性要小。这种方法可以减少野火、田间作业困难、蛇/鼠、害虫和疾病带来的危害。此外，如果残留物滞留地点和布置得当，使它们被太阳加热即可以起到保护土壤表面和防止水土流失的作用。假设土壤中富含氮的植物和残留物太少。在这种情况下，可以让残留物缓慢分解并在耕作时减少缺氮土壤中的提供氮供应，这是因为微生物必须从地面上汲取氮元素。因此采用间种或覆盖豆科植物和固氮的作物可以帮助微生物在田间、堆肥中更快降解，也可以将作为饲料替代作物进行燃烧。但是焚烧作物会导致氮和有机物的损失，而且大部分的硫和钾会在高温下也会损失。风蚀或水蚀也很容易使其灰烬消失或分布不均。

对于田地里使用含氮量低的残余物时需要添加适量氮肥作为补充，如谷类的稻草和秸秆的残留物需要增加氮肥，可以有助于其被犁地和分解。否则，微生物可能会从低氮田里吸收过多的氮用于分解植物残余物并形成腐殖质。而且这个问题在非洲的小规模农业中多被记录，但在丹麦的典型农场却鲜有发生，但也可能需要额外的时间才有可能发现。然而，最便宜的类型氮肥（硫酸铵和尿素）会使土壤酸化。然而硝酸盐肥料会增加土壤pH值且硝酸铵钙的pH值一般是中性的。土壤水提取液的pH值低于5.5会导致一些对酸性土壤敏感植物的根系会发育不良（如普通豆科植物）。这种情况往往会首先发生在底土，或者在潮湿的热带和亚热带地区，或在含有可交换铝含量高的红色或黄色土壤上都有可能发生。用得好的肥料可以增加作物的有机物产量（可以使用收割后的作物残留物，通常还有豆科植物、饲料和粪便）。还可以使杂草、牧草和树木的生长得更好，但化肥有时会使抑制杂草、导致耕种后形成脆弱或“枯竭”的土壤、避免使用保护和肥沃土壤的方法。然而，如果一些营养贫乏的田地由于各种情况不能施肥，在保护营养不良的土地上投入的精力可能会比保护更肥沃(营养丰富)的土地少，比如梯田。很少有人明白，化肥对土壤保护和有机物既有帮助也有危害。

参考资料

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