הערכת ניתוח עלויות-תועלת שיטות בקרה שונות

שחיקה סוליל היא אחד האתגרים הסביבתיים הדוחקים ביותר של זמננו, מחריבת את האדמה שמקיימת חקלאות, תשתיות ומערכות אקולוגיות שלמות. מדי שנה, מיליארדי טונות של שמן העליון אבדו לרוח ומים, צמצום היבולים, חסימת המים, והגברת הסיכון של מפולות אדמה.עבור חקלאים, מפתחים ומנהלי קרקע, בחירת שיטת הבקרה השחיקה הנכונה אינה רק החלטה טכנית מתאימה, אשר מספקת לעצמה זמן רב, אלא איזון כלכלי ארוך טווח, אשר מספק את הסיכון של זמן רב.

מאמר זה מציג הערכה רחבה ומעשית של שיטות בקרה נפוצות ביותר של שחיקה, פירוק עלויות, הטבות ושימוש אידיאלי מקרים.We נבחן כיסוי גרפי, מחסומים מבניים, מגרד, מתפתל, ומפחיד, אז לדון כיצד לשקול את הגורמים האלה במסגרת קבלת החלטות בעולם האמיתי.

הבנת סולם בעיית האירוסין

לפני צלילה לשיטות, זה עוזר להעריך את היקף האתגר.על פי ארגון המזון והחקלאות של האו"ם, שחיקה הקרקע גורמת לאובדן מוערך של 24 מיליארד טון של אדמה פורייה בכל שנה.בבארצות הברית לבדה, שירות שימור משאבי טבע של USDA (NRCS) מדווח כי יבול הקרקע סחף בממוצע מעל 4.6 טון בשנה.ההשפעה הכלכלית כוללת פרודוקטיביות חקלאית, עלייה בעלויות, נזק, כבישים נסתרים, והפסדים של אמצעי מניעה ישירים של חיות בר.

(FLT:0Key Takeaway: FLT:1 אפילו הוצאות צנועות על שליטה בשחיקה יכול להניב חיסכון משמעותי על ידי מניעת נזק עתידי.המטרה של ניתוח עלות-תועלת היא לכמת את החיסכון ולהשוות אותם נגד ההשקעה.

שיטות בקרה נפוצות ב-Glance

השיטות הבאות מייצגות את הגישות הנפוצות ביותר לניהול סחף הקרקע.כל אחת מהן יש פרופילים שונים בעלות, יישום קווי זמן והשפעות סביבתיות.

• (ב) ,0) ,התחסין, העצים, או כיסוי היבולים לייצוב אדמה.
• (ב) ⁇ :0) גדרות של גולגולת (FLT:1), התקנת קירות, גדרות צללית או גבעים לשחיקה פיזית.
• (ב) ,0) מבולג'י (MulchingFLT:1) – יישום שכבת הגנה של חומר אורגני או אורגני על פני הקרקע.
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

ניתוח מפורט של כל שיטה

כיסוי צמחוני

כיסוי צמחי הוא לעתים קרובות קו ההגנה הראשון נגד שחיקה.שורשים נקשרים חלקיקים אדמה יחד, וירוטי פוליג יורד גשם, ו שאריות צמחיות איטיות משטח מתחוללות.שיטות נעות בין עשבים השנתיים הצומחים במהירות להקמת צמחייה קבועה.

(FLT:0) Costss:FLT:1 Seed, דשן, ועבודה הם יחסית נמוך, בדרך כלל החל מ 50 $ עד 200 $ עבור יבולים בסיסיים.עם זאת, זמן הממסד הוא גורם מרכזי: זה יכול לקחת אחת עד שלוש עונות גדלות עבור שורשים לפתח יכולת שליטה מלאה של שחיקה.

(FLT:0)Benefits:FLT:1 מעבר לשליטה בשחיקה, הצמחייה משפרת את החומר האורגני הקרקע, משפרת את המגוון הביולוגי, ויכולה לספק יבול או שאריות יבול.לאחר שהקימה, עלויות תחזוקה הן מינימליות.מחקר של USDA מצא כי המרת יבולים מאוד לאדגן צמחייה מופחתת לקרקע עשב מופחתת על ידי מעל 90% עלות של חלופות מבניות.

(ב) ⁇ :0) מתאים ביותר עבור: ⁇ FLT:1 מדרונות נמוכים לנמוכים, אזורים עם משקעים נאותים, ותוכניות פרישה הקרקע לטווח ארוך או שימור.לא אידיאלי עבור מדרונות תלולים הדורשים הגנה מיידית.

גדרות חלליות

שיטות סטרטוטליות מספקות יירוט פיזי מהיר של תנועת הקרקע.סוגים נפוצים כוללים שמירה על קירות (concrete, Stone, או עץ), גדרות סילט (מרקם גאוטקסטילי), לבדוק סכרים (סלע קטן או סכרים בגלות), וסלי גלידה (כלובים מחווטים מלאים בסלע).

(FLT:0)Costs:FLT:1 אלה הם האפשרויות בקרת שחיקה רב עוצמה. קיר שמירה קונקרטי יכול לעלות $ $ 50 $ רגל רבוע להתקין.גדרות סילט זול יותר בסביבות $ 3 $ רגל לינארי אבל הם זמני. Checks משתנה באופן נרחב; סכר רוק פשוט עשוי לעלות כמה מאות דולרים, בעוד מבנים ממונדסים יכול לרוץ לתוך אלפי ציוד כבד, בדרך כלל דורש עבודה כבדה.

(FLT:0)Benefits:FLT:1 אפקט Immediate - ניתוק נעצר ברגע שהמבנה נמצא במקום.הם חיוניים להגנה על תשתיות, אתרי בנייה, ומאגרים תלולים שבהם צמחייה לבדה אינה מספיקה.

(FLT:0) ,Environmental trade-off: קיד 1) כמה מבנים, במיוחד קירות קונקרטיים, יכולים לשבש דפוסי ניקוז טבעיים ותנועת חיות בר.

(ב) אזורים בסיכון גבוה, אתרי בנייה, חתכי כביש והתפתחויות עירוניות שבהם הגנה מיידית אינה ניתנת להשגה.

מולנג

מולנג כרוך להפיץ שכבת מגן על פני השטח. mulches אורגני כוללים קש, שבבי עץ, bark, ו compost. mulches inorganic כוללים קברל, הפלסטיה, ו Geotextiles. mulch סופג השפעה גשמים, להפחית את מהירות ההמראה, ולשמור על לחות הקרקע.

(FLT:0) Costss:FLT:1 Straw mulch זול - כ $ 0.30 $ לחצר מרובע - אבל עשוי להיות צורך שכפול בכל שנה. Wood צ'יפס עולה יותר (0.5 $- $ 1.5 ל ריבוע) אבל האחרון גיליון פלסטיק הוא זול ל רגל אבל יכול להיות כוח עבודה כדי להתקין ולהסיר, והוא לא מוסיף חומר אורגני.

(FLT:0)Benefits:FLT:1 מולך ניתן ליישם במהירות, אפילו על מדרונות תלולים, ומספק הגנה מיידית של שחיקה.הוא גם מדכא עשבים וטמפרטורות אדמה בינוניות. באתרי בנייה, הידרומולץ (לתפילה של זרע, סיבים, ומיץ) הוא גישה נפוצה.

(FLT:0) התחייבויות:0 (Limitations: FLT:1) מקולות אורגניים מתרוקנים לאורך זמן, הדורשים קוצר רוח.מדבקות פלסטיק יכולות להוביל לזיהום מיקרופלסטי ולא לשפר את בריאות הקרקע.

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

קוטור Plowing

קוטור פודינג הוא מנהג חקלאי שבו עד גיל המעבר נעשה במקביל לקווי המתאר של הקרקע ולא למעלה ולמטה במורד המדרון.על ידי יצירת רכסים קטנים לזרימת מים, הוא מאט את ההמראה ומעודד חדירה.

(FLT:0) Costss:FLT 1 באמת אפס עלות ציוד נוסף - פארמרים כבר יש טרקטורים.עם זאת, זה דורש פריסת שדה זהירה ועשוי לקחת יותר זמן מאשר טיפת ישר.במקרים מסוימים, חקלאות contour יכול להפחית את יעילות העד עד 10-20%, אבל זה לעתים קרובות מתבטל על ידי שחיקה מופחתת.

(FLT:0)Benefits:FLT:1 עשרות שנים של מחקר מאשר כי contour plowing יכול להפחית את אובדן הקרקע על ידי 30-50% לעומת גידול בגבעה מעלה, זה אחד שיטות בקרת השחיקה הזולות ביותר, במיוחד בשילוב עם שימור עדש (לא-till או מופחת עד).

(FLT:0) התחייבויות: 1 (FLT:1) על מדרונות ארוכים או מורכבים, קווי מתאר יכולים להיות קשה לשמור על כך אם לא תוכנן כראוי, מים עשויים לפרוץ וליצור גליות.זה עובד הכי טוב על מדרונות בינוניים (2–10%) עם טופוגרפיה אחידה.

(ב) ,0) מתאים לחקלאות: יבול 1:1 יבול על פני השטח המתגלגל.זה מנהג שימור בסיסי מומלץ על ידי NRCS.

טרה

⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(FLT:0) Costss:FLT:1 טרה-קינג היא השיטה היקרה ביותר עבור acre. Construction בדרך כלל עולה 1,000-5,000 $ ל אקר, בהתאם לרכיבה של מדרון וטיפוס הקרקע.

(FLT:0)Benefits: 1FLT על מדרונות תלולים (15–30% או יותר), טרייר הוא לעתים קרובות הדרך היעילה היחידה להפסיק את השחיקה ולהפוך את הקרקע להפחתה של 80-90% כאשר נבנה כראוי. טרסות גם ליצור אזור חקלאי בר קיימא על גבי גבעות ויכול לשפר את שימור המים באזורים יבשים.

(FLT:0) התחייבויות: 1FLT עלות גבוהה והפרעה משמעותית של הקרקע במהלך הבנייה.מרפסות מעוצבות עניים יכולות להיכשל, גרימת שחיקה קטסטרופלית.בנוסף, טרסות דורשות עלייה מתמשכת, והם עלולים לעכב מכונות חקלאיות גדולות.

(FLT:0) מתאים ל: Steep 1:1, מדרונות ארוכים באזורים בעלי נפילה גבוהה, ובאזורים כמו האנדים או דרום מזרח אסיה שבו חקלאות בצד הגבעה חיונית.

עלויות-Benefit Considerations: A Framework for Decision-Making

בחירת שיטות אלה דורש השוואת עלויות לא רק ראשוניות, אלא גם יעילות לטווח ארוך, תחזוקה ושותף. אנו ממליצים על גישה מובנית באמצעות הקריטריונים הבאים:

1.הקפאה ראשונה ועלויות ההתקנה

כיסוי צמחי וטיולים כוללים הוצאות נמוכות מעל פני השטח. מולנג הוא מתון. מחסומים סטרקטיים וטריקים הם גבוהים.עם זאת, האפשרות הזולה ביותר עשויה לא להיות היעילה ביותר לאורך זמן אם היא לא תמנע נזק.

2.זמן ליעילות

מחסומים מבניים עובדים מיד.מולנג הוא גם מהיר.כיסוי צמחוני לוקח לפחות עונה אחת גוברת. קוטור טיפת עבודה מהגשם הראשון, אבל יעילות משתפרת ככל שהיבול בונה.

3.תחזוקה ויציבות

כיסוי צמחוני, פעם הוקמה, דורש תחזוקה מועטה במשך שנים. מולך צריך חידוש תקופתי.גדרות סילט הן זמניות (לעתים קרובות < 1 שנה) כוונון קירות ומרפסות צריך בדיקה לאחר סערה כבדה.מעל האופק של 20 שנה, שיטה בעלות נמוכה כמו קווית כי צריך מעט upkeep עשוי להיות הערך הטוב ביותר הנוכחי.

4 סביבה Co-Benefits

גידול משפר את פליטת הפחמן, גידול ופריון הקרקע. קוטור פוחתת מפחיתה את ההפוגה ויכולה לשפר את איכות המים. מולך מוסיף חומר אורגני (סוגים אורגניים) אבל לא כמה צמחים חיים.

סיכון של כישלון

אם כיסוי גרפי נכשל (למשל, בשל בצורת), שחיקה קורות חיים. A טרסה כושלת עלולה לגרום לגירולי קטסטרופלי.פרופיל הסיכון חשוב - באתרים שבהם הכישלון יגרום נזק חמור (למשל, ליד כביש או מאגר), שיטות מבניות חזקות יותר עשויות להצדיק את עלות גבוהה יותר שלהם.

דוגמה: השוואת אפשרויות ל-10 אקר, 15% סליופה במסעדת קורנן

• (FLT:0)Contour plowing + Coverיבול:cioFLT:1) עלות ראשונית - $200 / דונם. Erosion הפחתה - 60% תחזוקה שנתית 20 / דונם. הערך הנוכחי (10 שנים, 5% הנחה) - $ 1,800 תועלת.
• (FLT:0) כיסוי צמחי (עשבים מרבים): עלות ראשונית (מחיר ראשוני של 400/ דונם. הפחתה של Erosion - 90%. תחזוקה נמוכה.
• (FLT:0)Terraces: FLT:1 עלות ראשונה של 3,000 $ / דונם. Erosion - 90% תחזוקת 100 / דונם / שנה. Net ערך נוכחי - $1,500 רווח (בשל הון גבוה).
• (ב) ⁇ :0) גדר רק: 1FLT 1: 1 , עלות ראשונית של 500 $ / דונם (זמני) לא בר קיימא עבור חקלאות קבועה.

לתרחיש זה, כיסוי קבוע צומח מניב את היתרון הנקי הגבוה ביותר, אם כי הוא מסיר אדמה מייצור יבול שורות.אם החקלאות היא העדיפות, קוטור מציע תשואה מצוינת עם אובדן קרקע מינימלי.

גורמים המשפיעים על בחירת בקרת האירוסין

אף שיטה אחת לא עובדת בכל מקום.הבחירה הטובה ביותר תלויה במשתנה ספציפי לאתר:

• (FLT:0) slope התלות: 1FLT:1 מדרונות גנטל (0–5%) עשויים רק צורך בשוט או כיסוי יבולים.
• (ב) ,0) ,"האדמה סנדי" (Ho סנדי אדמה) , זחל בקלות ותועלת מגידולים חשאיים ומל"ג'י אדמה הם יותר כפייתיים אך נוטה לקרוס; קווי מתאר וכיסוי עבודה היטב.
• (FLT:0)Climate:00 (FLT:1) אזורים בעלי נטיות גבוהות זקוקים לשיטות שמטפלים בסערות אינטנסיביות (למשל, טרסות, מחסומים מבניים) יכולים להסתמך על כיסוי גרפי עם מינים של בצורת-סובייקטיבי.
• (FLT:0Land use:BuildFLT:1) החקלאות דורשת שיטות שאינן מפריעות למכונות (tour plowing, טרסות בנייה) אתרי בנייה זקוקים לפתרונות זמניים, מהירים כגון גדרות סילט ומלך. אדמות ציבוריות עדיפות להטבות אקולוגיות, לטובת כיסוי גרפי.
• דרישות הרגולציה: 1.10.1 סמכות שיפוטית רבות מחייבת תוכניות בקרה לשחיקה לפיתוח.חוק המים הנקי של EPA דורש אתרי בנייה מעל 1 אקר כדי ליישם שליטה במשקעים.

שילוב שיטות לתוצאות אופטיות

בפועל, שילוב של שיטות לעתים קרובות מניב את האיזון הטוב ביותר עלות-תועלת. גישות משולבות יכול למנף את נקודות החוזק של כל אחד תוך ניכוי החולשות.

• (FLT:0) כיסוי וצמחוני + קוטור lowing:cioFLT ( 1 קונtour שורות נטועים עם גידולי כיסוי להפחית את הסחף באופן סינרגי.
• (FLT:0) ממולך + גדר:FreaLT:1 על מדרון בנייה, הידרומולך מספק הגנה מיידית על פני השטח, בעוד גדרות צללית ללכוד כל שרידות.העלות היא מתונה ויעילה.
• (FLT:0)Terrace + כיסוי גרפי: irFLT:1 טרסות לשבור את המדרון, ואת הספסלים שטוחים ניתן לשתול עם עצים או דשא כדי לייצב את הקרקע עוד יותר.

ה- USDA NRCS ממליץ לעתים קרובות על שילוב של פרקטיקות מבניות וצמחוניות בתוכניות השימור שלהם, המותאמים לחווה או לאתר הספציפי.לדוגמה, תוכנית השימור Stewardship מספקת תמריצים כספיים לחקלאים אשר מאמצים קבוצה של פרקטיקות כמו contour חקלאות, כיסוי גידולים, ו- riparian buffers.

מסקנה

בהנחה של שיטות בקרה של שחיקה אינה פעילות בגודל אחד בגודל של כל פעילות גופנית.ההחלטה כוללת עצירות בין הוצאות לטווח קצר והגנה לטווח ארוך, בין תוצאות מיידיות לבריאות אקולוגית. שיטות בעלות נמוכה כמו קוטור וכיסוי גידול הם לעתים קרובות היעיל ביותר לאורך זמן, במיוחד כאשר co-ofits כמו בריאות משופרת ופחמן גבוה, למרות מחסומים מהירים יותר, או ירידה גבוהה יותר, הם לעתים קרובות מחסומים בסיכון גבוה יותר, למרות מצבים מהירים יותר, או ירידה גבוהה יותר.

מנהלי הקרקע צריכים לבצע ניתוח ספציפי לאתר הכולל מדרון, אדמה, אקלים, שימוש בקרקע, מגבלות רגולטוריות.התייעצות עם משרדי NRCS מקומיים או סוכני הרחבה יכולים לספק הזדמנויות בעלות והדרכה טכנית בסופו של דבר, אסטרטגיית בקרת שחיקה ברת קיימא ויעילה ביותר היא אחת שמתאימה את השיטה למאפיינים של הקרקע, משלבת גישות מרובות שבו ניתן, וחשבונות הן עבור עלויות מיידיות ועתידיות.

(בקריאה נוספת, חקרו את שיטות ניהול החקלאות של ה-FLT:0)USDA NRCS השולטות בפועל בגליונות של ההרחבה 1FLT:1, ה-FLT:2 של ניהול החקלאות של הסוכנות לניהול חקלאי של EPA:2FLT 3, ובמקרה מחקרים מה-FLT:4 מזון וחקלאות OrganizationFLACREFLT:5 משאבים אלה מספקים נתונים מפורטים והנחיות לביצועים לתמיכה בקבלת החלטות מושכלות.