农业机械化与美国历史上的大沙暴发光涂料

大沙暴已经成为历史

1947年秋，我和王万钧从明尼苏达开车南下访问美国西南各州，经过爱荷华和内布拉斯加，便进入了美国中部的大平原地区（TheGreatPlain）。这个大平原，从北到南，包括了密西西比河以西，直至美国西部的落基山脉（TheRockyMountains）,东西宽约800公里，南北长约3200公里的广大区域，总面积约130万平方公里。平原的大部分在年降雨量500毫米分界线以西的干旱、半干旱地区。历史上造成灾难的大沙暴，就发生在平原内克罗拉多州东南，堪萨斯州西南和俄克拉荷马州与德克萨斯州的所谓“锅柄（Panhandle）”地带。由于发生过历史上罕见大沙暴，人们把这片地带叫做“灰盆（TheDustBowl）”。

“锅柄”这个名称是像形的。它是一个南北狭长的地带，在奥克拉荷马州的西面，德克萨斯州的西北。在地图上看来，德克萨斯州的大部分像宽阔的锅盘，这个狭长地带就像锅柄。“锅柄”是遭受沙暴灾害最严重的地区。我们开车到达这里，便注意窗外的田野，希望看到什么能使我们想到当年发生大沙暴的迹象。但什么都没有看到，问到的人，无论是商店老板，还是学校的师生，提到“大沙暴”，无例外地，都是“谈虎色变”。当时事情过去了将近10年，灾害的遗迹已难辩认，但大家记忆犹新，当时的景象确实太可怕了。

我在《愤怒的葡萄》电影里，看到过大沙暴的场景，是这部影片最初引起我对“大沙暴”事件的注意。但我无法描绘它给人的确切印象。这次听到当地人们的追忆，似乎有些更贴切的感觉。但对“大沙暴”的可怕和造成损失的严重性，仍然体会不深。是到后来读到《人类活动对自然环境的影响》（AndrewGoudie,“TheHumanImpactontheNaturalEnvironment”TheMITPress,1986）一书，我才领悟到像我这样学农业工程的人，应当特别重视这件事情。书中是这样说：

“1934年5月，美国中南部的大平原地区发生了前所未有的大沙暴，范围包括克罗拉多、堪萨斯、俄克拉荷马、德克萨斯等州。据后来人们描述，这次沙暴持续了4天，刮走了大约300万吨尘土，达1500英里远。刮起来的尘土滚滚，形成翻腾的云层，高达3英里，下面是漆黑色，上面是土黄色，有些地方的尘土密度如此之大，甚至使鹅鸭窒息，天空如此之黑，致使鸡归巢。尘土不仅落到了白宫总统的办公桌上；甚至还落到了远离美国海岸300英里航行的船舶甲板上。……这个地区的沙暴连续发生了几年，在1936年3月的一个月内，俄克拉荷马州就发生了16次之多。大沙暴造成的经济损失是惨重的，使人们不得不审视造成灾害的原因。”

造成大沙暴的直接原因是上世纪30年代初的连续干旱。大风刮起地面的沙土，形成暴风沙。历史记载：在大平原地区，1932年发生暴风沙14次；1933年发生38次；1934年发生的暴风沙更多。大的旋风，或龙卷风会把地面上的土壤、庄稼刮起，甚至造成人、畜、房屋的损失。这个地区的大风暴来时，估计约有一亿英亩地面的表土被刮走。1935年4月的风沙持续了几天，最严重的是4月14日，风速达到每小时60英里，尘土扑面而来，使人睁不开眼，甚至看不到自己的房屋，要靠手摸索找到家门。汽车因为灯光透不过沙尘，不得不停驶。天空和地面成为黑色一片。因此，人们把1935年4月14日叫作“黑色星期日（TheBlackSunday）”，永志不忘。

我幼时在河南开封经历过风沙天气。风沙来的时候，通天遍地成为黄色。沙粒随风经过门窗的缝隙，进入房屋内部。大风过后，人的脸面、全身和床铺、桌椅等一切暴露的物件表面，都会落下一层一定厚度的黄沙。我不知道这沙是从黄河沿岸的沙荒地里刮来的，还是来自数千里以外大西北的沙漠，虽然不像美国大沙暴这样可怕，刮到脸上，也确实使人窒息；而且，每次刮沙，落在一个10多平方米房间里的沙子总量，要装满一饭碗。人要洗澡，床铺、桌椅、书架以及暴露在外的书籍等一切物品，都要擦拭或清洗，也够我费事的了。所以，我记得清楚。

通过当地人提供的历史情况，我分析造成美国大沙暴的原因，并不完全是连年的气候干燥多风暴。这个地区历史上并不是沙漠，而是农牧场。一般的龙卷风，虽然能有很大的力量把地面的土壤、种子或庄稼刮起，但它以园柱形的旋风，在地面作线性运动，所覆盖的面积应很有限。因此，人为的因素，可能更为重要，也更值得人们注意和研究。

大沙暴是不正确使用农业机械的后果

大平原地区是美国的重要农牧基地，地势开阔，是大型农业机械发挥效能的理想地区。历史上从欧洲引进的蒸气动力机械和谷物脱粒机就首先在这里得到应用。现代以石油为燃料的大型拖拉机和联合收割机，更在这里广泛推广，支持了1926年这里的小麦大丰收。

丰收的农民，尝到了机械化的好处，又迎来上世纪20年代后期世界粮价大涨的机遇，满怀信心地大量购买机器，年复一年地耕翻历来用于放牧的草地，尽量扩大小麦的种植面积。1930－1931年，俄克拉荷马和德克萨斯的“锅柄”地区，曾因小麦特大丰收，被“Nation’sBussiness”杂志誉为当时国家最富裕的地区。但好景不长，过量的供应，使小麦的价格大跌，从1930年的每蒲式耳68美分，跌到1931年的每蒲式耳25美分。“谷贱伤农”，加上后来连续几年的风沙暴雨气候，使当地农民遇到了极大的困难。他们中的大部分，原是从美国东部迁移来此的拓荒者，这时不得不重振当年劈荆斩棘的开拓精神来克服眼前的困难。当然，痛定思痛，他们也认真总结大沙暴的教训。

这里天气干燥，小麦收获季节无雨，没有霉烂的危险，是适宜种植小麦的地方。但气候变化无常，发生过连年创纪录的干旱，紧接着是大风和暴雨。这种干旱风雨无常的气候，对农业生产是不利的，过去却并不能造成像上世纪30年代发生的大风暴，因为多年的草根，把土壤集结成硬实的表层，龙卷风也刮不起土壤来。当地农民，初到大平原，所有的动力，只是一家人能够控制的几匹骡马，面对辽阔的土地，无力改造，只能不断扩大畜群，主要经营畜牧业。拖拉机，特别是大型拖拉机的到来，使一个人掌握几百匹马力，成为易事，就彻底改变了这种情况。碰到1926年天气不那么干旱，只要用拖拉机把土地耕翻，播下种籽，金黄色的小麦就可到手。何乐不为？何况这时小麦联合收获机已经制造成功，正在这个地区推广，大大简化收获过程，节约了人力。这些有利条件，加上当时世界小麦价格上涨，使他们认为改变放牧，为值钱的小麦生产的大好时机到了，可以充分享受小麦生产过程全面机械化带来的好处，而土地是不受限制的。于是，他们不惜投资，购进成套的大马力农业机械，尽一切努力把原来不值钱的牧草地耕翻。一年获得小麦丰收，就在原来的土地上，再耕翻、再播种，再来一年。几年后，常年被草根集结的牧草地，被折腾得粉碎。尘土被大风刮起，形成沙暴，就是十分自然的事情了。所以，当地的恶劣气候固然不好，人为的不恰当的土地耕翻，才是形成大沙暴的真正原因。这就值得我们注意了：本来有了拖拉机，人可以掌握很大的动力，应当是人类的进步，是一件好事。如果用得不当，却可以变成坏事，甚至造成人类的大灾难！

大沙暴提高了人们对土壤风蚀的认识。大风能够把成百万亩的肥沃土壤刮走，是大家没有经历过的。1935年4月14日，“锅柄”地区的人们苦度他们的“黑色星期天”的时候，罗斯福总统的顾问胡本莱特（HughHammondBennett）正在华盛顿的国会会议上，利用空中刮来的尘土，讲解土壤保持的重要，当年国会通过了他提议的土壤保持法（TheSoilConservationAct）。

有利于土壤保持的耕作方法和机械设备，从那时起成为美国科学家和工程师的工作重点。

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