直到最近在人类农业历史上，耕地都是手工完成的。随着机器技术的发展，耕地机械一度可以由动物牵引操作。如今，各种机动车和全机械化的耕地机广泛存在。虽然这些机械在千百年来帮助培育了丰富营养的土壤，耕地真的必要吗？今天，让我们一起回顾耕地的历史，更好地理解：什么是免耕农业？

 

 

植物生物学基础

植物科学虽复杂，但基础知识并不难。归根结底，植物生长只需少数关键元素。让我们了解一些植物生物学基础，以更好理解耕地为何可能有用。

 

元素“养分”

 

与动物不同，植物不通过“食用”其他生物获取养分。虽说有些是真的，但那是极其罕见的例外。为了存活，植物仍需吸收必需元素。其中最重要的是氮(N)、磷(P)和钾(K)，统称为NPK。大多数肥料含有这三种元素，比例根据肥料类型和用途有所不同。 氮大量存在于所有蛋白质中，是叶绿素的重要成分。 磷是植物中化学能的主要来源ATP所必需。最后，钾对水分流动和盐分保持至关重要。 

 

水分

 

显而易见，植物需要水分。 有些植物需要最低限度的水分，而另一些则需要大量的H2O。不论植物需水多少，它们都用水完成以下基本功能：支撑、运输和电子供给。首先，水分帮助植物直立，使叶子暴露于阳光下。其次，水溶解重要盐分和糖类，使植物能将其输送至各处。第三，进行光合作用时，植物需要电子来源。所有这些关键功能都依靠水来完成。 

 

阳光和二氧化碳

 

和水一样，阳光是另一种植物必需元素，不同植物对其需求量不同。正如你在中学生物课上学到的，植物利用阳光能量将CO2转化为葡萄糖和O2。植物利用这些糖既构筑自身（纤维素），也供能。 

 

为什么要耕地？

在深入探讨免耕农业之前，我们先了解为什么农民和园丁会采用耕地。

 

• 打碎坚硬的土壤：植物需要松散、易于耕作的土壤才能生长！根系必须能穿透土壤。耕地有助于打破那些阻碍生长的紧密土块。
• 深层养分：耕地是向土壤深层输送养分（NPK）的有效方式。翻耕动作能混合土壤，结合肥料使用，有助于形成更健康的土壤。
• 杀死杂草：耕地过程也有助于消灭杂草。翻动土壤能粉碎杂草，释放更多养分给你想种植的作物。 

 

耕地的缺点

 

尽管有诸多益处，耕地并非没有弊端。农民可能因为多种原因避免过度耕地。

 

• 土壤结构：自然土壤不同于普通泥土。根据加州大学农业与自然资源部门，土壤是“由岩层和山石经过长期风雨风化而成”。土壤中含有营养物质、矿物质及微生物，助力植物生长。耕地可能扰乱土壤的物理结构。长期如此，土壤可能变得致密，导致根系生长环境恶化，微生物缺氧。 
• 土壤水分：耕地往往会使原本湿润的土壤干燥，这显然对植物生长，特别是幼苗极为不利。
• 助长杂草：这听起来矛盾，因为我们刚提到耕地能杀死杂草！有时耕地会产生相反效果，不是粉碎杂草，而是将杂草种子带到表层，促使发芽。 

 

免耕优势

 

那么，是什么促使一些农民采用免耕技术？各种规模的农场选择免耕有多种原因。

 

• 节省时间：很明显，耕地需要时间。使用正规拖拉机，耕地速度约为每小时5英亩。问题是，根据美国农业普查，美国平均农场面积为444英亩。即使以10英亩每小时计算，也需整整一周仅用于耕地。 
• 侵蚀：多季节耕作后，结果可能极为严重。根据爱荷华州立大学，“农户可能面临高侵蚀率和表土退化，表土包含几乎所有有机物质。侵蚀造成的表土流失降低了土壤固有肥力。” 
• 微生物群：总体来说，植物自身无法利用土壤中天然存在的氮。植物需要细菌帮助进行固氮作用，将氮分解为可用形式。耕地往往破坏土壤微生物群，导致固氮能力减弱，整体土壤健康下降。

 

简而言之，耕地是解决长期问题的短期手段。像单一作物种植、刀耕火种和肥料流失都助长了土壤恶化。耕地亦如此。免耕农业短期内可能产量较低，但却是走向可持续农业的积极一步。

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