20世纪90年代末,盖比和雪莉·布朗(Gabe and Shelly Brown)在美国北达科他州俾斯麦(Bismarck)附近的农场连续四年遭遇厄运。连续两年,他们的庄稼都被水灾涝了,第三年干旱了,第四年又下冰雹了。
加布·布朗说:“当时资金非常紧张。”“我开始问,‘我怎么能在没有昂贵投入的情况下耕种呢?’寻找这个问题的答案让我走上了一条学习土壤功能的道路。我开始做很多覆盖作物的实验,没有什么是容易的;似乎每件事我都要学两遍。”
然而,艰难的教训得到了回报。经过多年的编织种植覆盖作物和牲畜放牧进入免耕制度,布朗一家,现在与他们的儿子保罗农场,几乎完全依靠土壤,植物和牲畜,以满足作物的健康需要。
“我们不使用购买的化肥,不使用杀虫剂,也不使用杀菌剂,”布朗说。“在某些领域,我们可能每三年使用一次除草剂。”
这一切都是因为他们的土壤现在充满了生命,恢复了健康。布朗说:“1991年我们买下这个农场时,土壤有机质含量为1.7%到1.9%。”“历史上,土壤科学家告诉我们,像我们这样的一些北部平原地区的土壤有机质在欧洲人定居前的时期高达7%。所以像我们这样的农场失去了75%的土壤有机质。
他说:“在我们今天的农场里,农田里的有机物含量现在是6.3%到6.9%。”“我们正在接近恢复土壤的历史条件。”
高水平的有机质,因此,结构良好的土壤团聚体几乎让水自由流动渗透。“在研究我们牧场的科学家所做的渗透测试中,水以9秒1英寸的速度渗透我们的土壤,”布朗说。“第二英寸的水会在16秒内渗入。”
因为它有充足的水分,没有受到耕作的干扰,并且不断地以活根和回收的植物残渣以及牲畜粪便和尿液为食,土壤中充满了菌根真菌。这些是使土壤系统充分发挥其生命力的关键。
布朗说:“菌根真菌必须存在,以建立土壤团聚体。”“它们分泌一种叫做glomalin的物质,这种物质就像一种黏性的胶水,将土壤聚合物粘合在一起。真菌与植物有一种共生关系,因为它们从根部延伸出来,为植物吸收水分和养分。有据可查耕作会破坏菌根真菌,这是我的观点,合成投入也破坏了真菌。”
5200英亩布朗农场的结果表明,这种做法是正确的。土壤健康和盈利能力胜过产量,当涉及到布朗的目标,一贯良好的产量是司空见惯的。“我们县的玉米平均产量是每英亩100蒲式耳,我们的玉米通常平均每英亩127蒲式耳,”他说。
“通过再生资源,我们可以成为成本最低的生产商,”布朗说。“因为我们没有大量的购买投入的费用,这使我们有利可图。我们可以以每蒲式耳不到1.5美元的生产成本种植生产一蒲式耳玉米。”
除了节省投入,布朗夫妇还通过多种牲畜(大多数是在农场饲养的)进行消费,增加了农作物的价值。“在我们的经济作物中,30%被猪和家禽消费,70%作为种子或饲料出售,”布朗说。
布朗说:“我们不使用固定的轮作方式。”“总的来说,我们尽量每五年在一块特定的土地上种植四种作物中的一种——冷季型草、冷季型阔叶、暖季型草、暖季型阔叶。一个例子是燕麦,接着是豌豆,接着是玉米,接着是向日葵。然而,每年也会有覆盖作物,无论是在经济作物之前,还是在经济作物之后。”
覆盖作物种植品种多样。“豌豆之后,我们可以种小米、羽衣甘蓝、三叶草、萝卜和荞麦,”布朗说。“在大麦和黑麦之后,我们还可以种燕麦、扁豆、豌豆和萝卜。
一些季节性的覆盖物,在六月种植。这些加上短季节覆盖作物,为250头牲畜提供了放牧。大多数是直接销售给消费者的草精牛肉。
为了在覆盖作物上放牧一岁以下的幼仔,布朗家使用临时围栏来跨越田地。他们每天轮流放牛穿过这些小围场。牛把大部分的植物材料踩进土里,因此,修复土壤,牛的生长速度也很快。
布朗说:“像黑麦和毛状野豌豆这样的覆盖作物在秋天播种,当它们在春天再生时,会产生大量的生物量。”“我们会让一岁大的孩子在夏天吃这些。在这和其他类型的覆盖作物,每人每天,我们可以得到3至4磅的营养。这使得那些覆盖作物有利可图。”
除了饲养和直接销售他们的商标标签“自然滋养”下的草饲牛肉,布朗夫妇还直接销售25头每年产一次半胎的放牧猪。他们还直接销售一群母羊的草制羔羊,以及1000只自由放养的蛋鸡的鸡蛋。
为多样化农民提供大部分劳动力的是加布、雪莉和保罗·布朗,以及保罗的女朋友沙丽妮·卡拉。
“ 我们通过观察发现了很多机会,”布朗说。“农业都是由问题引起的症状。我们试图找出是什么导致了我们的系统中的问题。在试图解决这些问题的同时,我们找到了一种令人愉快且有利可图的耕作方式。”
改善土壤健康的5个步骤
布朗经常向北美各地的农场观众发表演说。他通常会分享他的土壤健康五步之旅。
尽量少扰动土壤;保持"装甲"的土壤,在任何时候都以作物残渣或植物生长的形式提供地面覆盖物;种植多种多样的植物。考虑到原生草原是由许多植物物种组成的;一年四季尽可能长时间地保持活根在土壤中;利用动物整合来增加土壤肥力,回收养分,并刺激植物的再生生长。