研究发现,现代农用车辆比恐龙还重,可能损害土壤数十年

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  • 一项新研究将当今农业机械对土壤的影响与蜥脚类恐龙进行比较。蜥脚类是曾在地球上行走过的体型最大的恐龙类群。

  • 如今体型庞大的农业机械造成的沉重影响,可能导致约7.87英寸深的表层土壤永久压实。

  • 土壤过度压实会抑制植物生长,导致可获得的食物减少。

  • 研究人员估计,全球有20%的农田因现代农业机械造成的压实而面临生产力大幅下降的高风险。

脚印留在土壤上,通常不会让人联想到它会对环境产生重大影响,但土壤是脆弱的生态系统,其中循环流动的空气和水滋养着生物和植物根系。兰卡斯特大学的科学家兰卡斯特大学在《The Conversation》上报告了这一发现。

土壤过度压实会抑制植物生长,导致可获得的食物减少。土壤孔隙度降低还会增加洪水风险,加快地表径流,使水道更快蓄满。

试想一下,如果巨大的脚印——比如恐龙留下的脚印,或恐龙般重型机器留下的轮胎痕迹——不断地碾压或推挤地面,把土壤压实,直到大部分空气和水分都被挤出。一项新研究将当今农业机械对土壤的影响与蜥脚类恐龙进行比较。侏罗纪公园《侏罗纪公园》中出现的正是这一恐龙类群,它们也是曾在地球上行走过的体型最大的恐龙。据认为,体型最大的蜥脚类恐龙重约66吨,相当于一台满载的现代联合收割机。兰卡斯特大学可持续发展讲席教授杰丝·戴维斯和该校土壤科学教授约翰·昆顿在《The Conversation》上报告了这一发现。

“压实可能在我们驶过土壤时的几秒钟内发生,但土壤恢复可能需要数十年。”据BBC新闻报道,该研究的主要作者、瑞典农业科学大学土壤管理教授托马斯·凯勒说。

这项研究题为《重量接近蜥脚类恐龙的农用车辆超出土壤功能的安全机械限值》,发表于《美国国家科学院院刊》。

《The Conversation》报道称,土壤承受过大压力时可能会“长期处于压实状态”;随着农业机械越来越重,这种压力也在加剧。过去60年里,拖拉机等农业机械的体型大幅增长,如今联合收割机的重量几乎是20世纪60年代的十倍。

“土壤结构是许多生态、水文和农学功能的核心特征,为生物活动提供脆弱的支架。”凯勒和共同作者丹尼·奥尔在研究中写道。奥尔是苏黎世联邦理工学院土壤与陆地环境物理学正教授。

《The Conversation》报道称,农机重量增加的同时,其巨型轮胎的尺寸也在增大。轮胎越宽,对土壤表面的压力实际上越小,也有助于防止车辆下陷。由于压力分散,随着农用车辆变得更大,地表土壤的压实程度并未发生太大变化;问题出现在更深处。无论是动物还是机器,只要施加在土壤上的压力越大,土壤深层受到的压缩就越严重。

凯勒和奥尔写道:“现代粮食生产日益集约化,依赖高效的农业技术实践,这给维持良好的土壤结构带来越来越大的风险,并威胁耕地的长期生产力。尤其令人担忧的是,现代农业车辆的重量持续增加,可能已经造成了土壤深层的长期压实。”

研究人员在研究中推测,蜥脚类恐龙对土壤生态系统造成的破坏可能有限,因为它们会沿着熟悉的路径行走。

《The Conversation》报道称,如今体型庞大的农业机械造成的沉重影响,可能导致耕作层以下约7.87英寸深的土壤永久压实。这会降低土壤中的氧气含量,也会妨碍根系向深处延伸。

研究人员估计,全球有20%的农田因现代农业机械造成的压实而面临生产力大幅下降的高风险。土壤压实程度取决于车辆类型、使用方式、土壤湿度和土壤类型。北美和欧洲的农场面临的风险最大,因为这些地区大型农用车辆普遍用于耕作大规模农田,而土壤含水量较高。

“土壤承受压力的能力有限,无论压力来自压实,还是持续收割、侵蚀或污染等其他威胁。人类必须采取行动,减轻土壤承受的压力,否则就可能重蹈恐龙的覆辙。”戴维斯和昆顿在《The Conversation》上写道。

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