马铃薯与水土保持

种植覆盖物和“免耕”马铃薯可以帮助减轻往往与马铃薯生产相关的土壤退化、水土流失和硝酸盐污染

要点

整地、除草和马铃薯收获通常需要深翻土地

栽培之前种植覆盖作物,而随着作物的成熟,它可以保护土壤,促进收获

马铃薯的免耕式栽培有助于恢复土壤,提高产量并减少对肥料和燃料的需要量

马铃薯栽培通常需要在整个种植期间进行高强度的土壤耕作,常常导致土壤退化、水土流失和硝酸盐淋失。在整地期间,整个表土被疏松,特别是粘性土壤被捣碎,以避免在马铃薯田中形成土块。机械化除草和收获还涉及密集的土壤移动。

作为资源节约型作物生产系统的保护性农业为马铃薯的生产提供了几种有用的水土保持技术。

覆盖物的种植用于马铃薯

在传统的以耕作为基础的马铃薯栽培系统中,可以利用覆盖物种植技术来减少水土流失和硝态氮淋失的风险。早在栽培之前就开始整理马铃薯田块 - 如果马铃薯是在春季种植,在冬季之前就需要整地 – 并种植绿肥覆盖作物。随后将马铃薯栽种到这时已由死掉的绿肥作物所覆盖的苗床中。

就机械化播种而言,播种机配备有特殊的圆盘,可切断覆盖物并分割马铃薯田块。该覆盖物在作物的第一周能够保护土壤免受侵蚀。随着马铃薯植物的生长,重新成型的苗床与覆盖物混合在一起。在接近马铃薯作物生长后期时可以播种第二茬季绿肥作物,这时马铃薯植物正在干枯。覆盖作物有助于马铃薯田块的干燥,通过降低收获期间可能导致的损伤来促进块茎的健康。使用机械化马铃薯收获机将绿肥与马铃薯分开,收获后绿肥作为覆盖物留在田中,保护土壤免受侵蚀。

保护性农业的优势

保护性农业旨在促进地上和地下的自然生物过程。它基于三项原则:最低机械土壤扰动、永久性有机土壤覆盖以及多样化的一年生作物轮作和多年生作物的植物群丛。通过尽可能减少土壤扰动,保护性农业在土壤中建造一种垂直的大孔隙结构,这有利于过剩的雨水渗入下层土,改善了更深土层的透气性,并促进根系蔓延。

在德国和瑞士的部分地区,尤其是在饮用水源容易受到常规栽培方法造成的硝酸盐污染的集水区,覆盖物的种植正被用于马铃薯。尽管如此,马铃薯生产中进行覆盖物的种植能够降低侵蚀和硝态氮淋失的危险,但仍然会导致较大的土壤运动。

“免耕马铃薯”

通过保护性农业的一项基本技术,即“免耕”栽培法,可以进一步促进水土保持。“免耕”马铃薯被压入地表,然后盖上一层厚厚的覆盖物 - 最好是相当稳定和不会很快腐烂的稻草。(必须将马铃薯置于避光处,以防止叶绿素的形成,这会导致块茎变绿、发苦甚至有毒)。

在某些情况下 - 例如在干旱地区滴灌条件下 - 黑色塑料布也可以被用来作为覆盖物。将塑料布上打孔,使马铃薯植物通过该孔生长。马铃薯的嫩茎在覆盖物之下但表土之上形成。收获时,将塑料布移开便可简单地“收集”马铃薯了。目前,“免耕”马铃薯仅在小块田中进行人工栽培 - 例如秘鲁是在塑料覆盖物下面栽培,而朝鲜民主主义人民共和国则采用稻草作为覆盖物。

朝鲜民主主义人民共和国的免耕马铃薯

朝鲜民主主义人民共和国的农民在水稻和马铃薯生产中采用保护性农业的做法以恢复退化的土壤,并在减少对肥料和燃料需求的情况下实现马铃薯高产。

马铃薯-稻米轮作制度在相对较短的生长季节中生产两种作物,从而获得高于单一主季作物的总体粮食收成。该马铃薯种薯被插入由上一季稻米作物残茬覆盖的土壤中。马铃薯穿过稻草生长并在3个月内得到收获。之后立即播种作为主要夏季作物的“免耕”稻。该系统每公顷可以生产25吨马铃薯和7.5吨大米。

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本情况说明由粮农组织植物生产及保护司的Theodor Friedrich执笔。供稿人还包括美国土壤科学协会前会长Rattan Lal。