俄克拉荷馬州諾曼市——當格雷格·斯科特向人們講解土壤健康時，前排的人最好小心點。
這位來自俄克拉荷馬州的土壤科學家會帶著一個雨水模擬器，其中裝有不同型別農田的土壤樣本。
上週在俄克拉荷馬州諾曼市的一次記者會議上，他啟動了他的裝置，結果鞋子和筆記本都溼了。但沒有怎麼溼的是模仿耕地土壤的容器，耕地是一種在播種前挖掘和翻動土壤的常見方法。
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水迅速穿過土壤，最後流到一個罐子裡，當演示結束時，它看起來像一杯濃稠的啤酒。
教訓很簡單：那個罐子代表一條河流。耕地無法很好地保持水分，導致過多的徑流，將汙垢、磷、氮和農藥帶入附近的水道。
斯科特留著濃密的鬍子，穿著沾滿灰塵的牛仔褲，看起來更像牛仔而不是科學家，但他是該州倡導轉向免耕農業的主要聲音之一。他說，受益的不僅僅是河流，還有更肥沃的土壤、更少的灌溉和燃料需求，以及更善於從空氣中吸收二氧化碳的土壤。
雖然俄克拉荷馬州不透過法規強制農場改變，但人們仍在聽取意見——根據俄克拉荷馬州立大學的估計，現在俄克拉荷馬州近三分之一的農田採用免耕方式，比過去15年增加了約20%。
儘管有好處，免耕仍然是一個相對較新的概念，在某些地方，很難推銷。在俄克拉荷馬州保護委員會工作的斯科特說，要“推翻 300 年”的耕作知識並不容易。
但他表示，隨著人口的增長，為了糧食安全和應對氣候變化，這些改變是必要的。
免耕在美國正在興起，每年增長約 1.5%。根據美國農業部 2013 年的一份報告，2009 年，美國種植的八種主要作物中，約有 35% 的土地採用了某種型別的免耕。
幾個世紀以來，農民一直耕種土地——想想拖拉機和犁。這種翻動土壤主要是為了阻止雜草長出並疏鬆土壤以便種植。
俄克拉荷馬州保護委員會發言人夏農·菲利普斯說，採用免耕的農民不翻動土壤，而是輪作作物（通常用農藥控制雜草），並使用播種機播種。
這種耕作方式意味著土壤很少受到干擾，由於輪作，土壤更加多樣化，並覆蓋著植物殘渣以防止蒸發。
一項愛荷華州立大學的研究報告稱，與耕種土壤相比，採用免耕時，土壤的滲水率從每小時 5.67 英寸下降到每小時 2.6 英寸。
斯科特說，透過耕作，農民會失去土壤中嵌入的有機物質，其中一半以上是碳。含有大量有機物的土壤能保持更多的水分。
例如，在俄克拉荷馬州西部，在廣泛耕作之前，有機質水平高達 6%，而現在大多低於 2%，根據俄克拉荷馬州立大學的資料。
當您身處像俄克拉荷馬州這樣容易遭受長期乾旱的州時，營養和水分保持變得更加重要。
透過耕作，您不僅會失去有機物，還會因侵蝕加劇而失去土壤本身。俄克拉荷馬州的人們深知乾旱和侵蝕——在 20 世紀 30 年代，他們經歷了有史以來最嚴重的環境災難之一，即“沙塵暴”。
但改變不會一夜之間發生。斯科特說，可能需要大約 3 到 5 年才能開始看到免耕的好處，而一些農民不願意投入時間和精力。
菲利普斯說：“這是一種需要思考的耕作方法。那些成功的人總是在思考、質疑事物，並願意探索和嘗試不同的方法。”
最大的學習曲線之一是輪作。菲利普斯說，俄克拉荷馬州主要種植冬小麥，許多農民只種植這種作物。
她說，輪作是免耕的關鍵，因為各種植物有助於建立有益微生物，並有助於雜草控制。全年種植的各種作物會與雜草競爭，從而減少對農藥的需求。
菲利普斯說，在耕種系統中，農民不斷地將雜草種子放置在合適的土壤層以使其生長。
土壤保護夥伴關係（CSP，LLC）的管理合夥人兼俄克拉荷馬州農民克萊·波普說，成本是免耕的另一個障礙。
波普說：“僅僅是更換裝置，前期投資可能至少要 15 萬到 16 萬美元。還有學習曲線。”
多年前，波普的家人在他們俄克拉荷馬州西北部的 1000 英畝冬小麥地上改用了免耕。
像其他人一樣，波普在短期內確實經歷了農藥使用量的增加，這是對免耕的主要打擊。羅代爾研究所（一家致力於有機農業的非營利組織）的執行主任傑夫·莫耶說，這種使用與改善土壤健康的目標直接衝突。莫耶說，一些除草劑的意外後果是對土壤中有益微生物的損害。
但莫耶說，免耕本身與有機農業並不衝突，他實際上寫了一本關於免耕有機農業的書。他說，有機免耕農民不使用農藥，而是先在田裡種上覆蓋作物，然後用捲曲工具將其殺死，並讓其像後院花園裡一樣落在地上作為覆蓋物。
然後，他們在死亡覆蓋作物下方的土壤中種植經濟作物，這將抑制雜草的生長。
莫耶說：“我們試圖傳達這樣一個理念，即有機農業是現代農業。”他還補充說，這種方法最適合玉米、大豆、向日葵、小麥和一些蔬菜（如黃瓜）等作物。
菲利普斯承認存在更多除草劑使用的可能性，但表示從長遠來看，免耕農場的農藥使用量應該會減少。
她說：“隨著土壤結構隨著不同品種的植物而改善，一些已經免耕了一段時間的人現在每三年才使用一次農藥。”
隨著免耕在俄克拉荷馬州的推廣，該州已經開始看到水質改善的好處。今年春天，聯邦資料顯示，俄克拉荷馬州在保護水道免受磷和氮的侵害方面位居各州第二，磷和氮會導致藻類大量繁殖，並傷害魚類和其他水生生物。
這些減少是在該州獲得的美國環境保護署《清潔水法案》資金不到 2% 的情況下實現的。
然後是氣候變化的影響。“它可以幫助農民適應和減緩氣候變化，”波普說。
據估計，每英畝免耕農田每年可以從空氣中吸收半公噸碳。此外，拖拉機耕作的排放量減少，並且當土壤被翻動時釋放的碳也減少。
而且，透過保水，這是一種適應極端天氣（如長期乾旱）的方法，預計在俄克拉荷馬州等地，乾旱會加劇。
在氣候懷疑主義盛行的州，斯科特說農民“並不真正在意”是什麼導致了極端天氣，但他們希望看到產量提高，而免耕可以幫助他們實現這一目標。
“任何模仿自然的[土壤]管理系統都會成功。”