• 科学家们发现，生产美国75%玉米的美国中西部玉米带地区，已经失去了自欧洲科罗拉多州以来最肥沃的表土约35%17世纪的Nization。
• 这是第一次使用卫星和激光雷达来估计这种关系的研究土壤流失量与地形的关系，经实地土壤样品验证。山顶上的表土经常被完全剥落，低洼地区的土壤容易被侵蚀。
• 当土壤流失时，储存在地下的碳也会流失。在全球范围内，土壤中储存的碳比地球上所有植物和大气中储存的碳总和还要多。
• 专家说，将土壤带回玉米带，将需要再生农业和景观层面的农场管理相结合，在平均产量高的地区种植，并将其他地区恢复为牧场，或使用覆盖种植等土壤建设方法。

如果你住在北美，你很有可能吃过来自玉米带的玉米，这是美国中西部的一个地区，美国75%的玉米产自该地区。

科学家们发现，自19世纪欧洲殖民以来，该地区约35%的地区失去了最肥沃的a层土壤，也就是通常所说的表层土壤，估计每年造成约28亿美元的经济损失，农作物产量每年减少6%。他们的发现发表在《美国国家科学院院刊》上。

利用卫星，研究人员能够比较裸露的农业土地的颜色，从而估算土壤流失。这是第一次使用卫星和激光雷达(一种类似雷达的系统，使用激光而不是无线电波)来估计土壤流失和土地地形之间的关系的研究。这些估计数据是通过该地区收集的土壤样本数据库进行验证的，这些样本包括那些从未被耕种或耕种过的地方，如原生草原。

他们发现，山顶上的表土经常完全被剥光，而土壤则倾向于在地势较低的地区聚集。水土流失主要是由于流水侵蚀造成的。

美国玉米带地图由美国农业部NASS ——公共领域,

来自马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校(University of Massachusetts, Amherst)地球科学系的首席作者埃文·塞勒(Evan Thaler)告诉蒙加贝(Mongabay)，现代工业化农业实践是造成这种土壤流失的原因，特别是耕作。

耕作的机械化始于20世纪中期。虽然这使农民能够耕种更大面积的土地，但却对土壤健康造成了一些负面影响。耕作会破坏土壤，释放养分，但随着时间的推移，这一过程会使土壤变紧，破坏对捕捉碳和储存养分至关重要的微生物生命。

因此，表土流失的农田需要工业化肥的投入，这对农民和环境都造成了损失。农民每年在化肥上花费数十万美元。但由于水土流失，大部分化肥被冲进了流域，在玉米种植带，被冲进了密西西比河。

“中西部三分之一的地区目前正在损失50%的化肥，”密歇根州立大学教授布鲁诺·巴索(Bruno Basso)告诉蒙加贝，他没有参与这项研究。“这意味着植物发育不良，体积变小。不管你在这些地方施多少肥料，它们都不会吸收氮。所以，这是一个恶性循环。”

浪费的化肥和发育不良的作物都很昂贵，但另一个代价是气候。在全球范围内，土壤中储存的碳比地球上所有植物和大气中储存的碳总和还要多。当土壤裸露并被冲走时，重要的碳储存会被释放到大气中，加剧气候危机。

2019年9月，堪萨斯州西部，粉末干燥，吹起土壤。20世纪30年代，耕作和休耕在该地区造成了沙尘暴，但这两种做法仍然普遍存在 这个区域的单价。Dale Strickler摄影。

塞勒说，解决这些问题需要一套解决方案，包括转向可再生农业实践，如免耕耕作和使用覆盖作物(原住民和小农场长期使用)，以及使用技术来优化土地管理。

巴索说，一个有前景的领域是数字农业，即“利用数字和地理空间技术来监测、评估和管理土地”。通过使用无人机和卫星等工具，随着时间的推移，农民可以评估哪些地区产量高，哪些部分(如山顶)被冲走了。

“我们了解到，有些领域的表现一直不佳，”Basso说。“如果你继续以统一的方式进行管理，你基本上高估了一些地区的(作物产量)，低估了其他地区的(作物产量)。”他说，使用数字农业工具“有点像精准医疗”。

巴索说，理想情况下，整个地区将在景观尺度上进行管理。利用数字农业工具，一些农作物高产地区将被开垦，而另一些地区将是恢复原生草原的好地方，以控制侵蚀、隔离碳，并支持生物多样性。

这种方法的问题主要是财政方面的。对于农民来说，将他们的土地恢复成草原并不能支付费用，而让它以覆盖作物的形式再生，尽管从长远来看可能会节省他们的化肥成本，但前期成本可能会更高。

这片深色的土地(右图)已经免耕和种植覆盖作物几十年了，而这片浅色的土地(右图)则是道路对面的一块没有种植覆盖作物的土地。Dale Strickler摄影。

一个激励农民让土地恢复平衡的机制是建立牧场和农田的碳市场。在碳市场上，保护或恢复捕捉碳的土地的人可以将这项服务作为碳信用额出售给排放碳的公司。然而，批评人士指出，过去的碳信用额度计划未能实现真正有意义的减排，他们转而倡导将重点放在减排上。

CIBO男低音歌手也是一个创始人之一时,一个公司开发一个仪表板,允许农民在一些地区的潜在碳捕捉他们的土地,以及可能需要多长时间土地被养殖与再生方法(如免耕和覆盖作物)开始捕获碳。

“这就像土地的Zillow。你点击一块土地，你就知道它比你的邻居(在碳市场上)值多少钱。”“这让我非常满意，因为我看到了这项研究的应用，并让农民了解到再生潜力和他们农场的碳封存潜力。”

土壤专家、《恢复土壤完整指南》(the Complete Guide to Restoring Your soil)的作者戴尔·斯特里克勒(Dale Strickler)在10月接受蒙加贝采访时表示:“我们现在拥有大规模生产粮食的技术，同时我们也在改善土壤。”“真的没有重大的技术障碍或生物障碍。除了人类的大脑，没有什么能限制我们。这一切都是心理上的……对于这个星球的未来，我现在比以往任何时候都更兴奋。”

引用:

塞勒(E. A.)，拉尔森(Larsen)， i.j。美国玉米带土壤流失的程度。国家科学院院刊，118(8)。doi: 10.1073 / pnas.1922375118

横幅图像唐·格雷厄姆通过Flickr (CC by - na 2.0)介绍了爱荷华州西北部的玉米种植情况

Liz Kimbrough是Mongabay的特约撰稿人。可以在推特上@lizkimbrough_找到她