碳农业能拯救我们的土壤吗?

随着世界人口的增长,土壤健康状况下降可能意味着未来的问题。不能/伤风

世界的土壤正处于危险之中。一些科学家认为,农业土壤正在严重退化,地球上农民养活后代的能力严重受损。联合国非常关注土壤健康问题,经过两年的密集工作,联合国大会宣布12月5日为世界土壤日,2015年为国际土壤年。

这两项活动的目标都是提高人们对土壤在人类生活中发挥重要作用的认识,特别是在人口增长和全球对粮食、燃料和纤维需求增加的情况下。

肥沃的土壤对于维持粮食和营养安全、维持基本的生态系统功能、缓解气候变化的影响、减少极端天气事件的发生、消除饥饿、减少贫困和创造可持续发展至关重要。

通过提高世界各地土壤处于危险中的全球意识,土壤年的支持者希望决策者采取行动,为世界不同的土地使用者和人口群体以可持续的方式保护和管理土壤。

碳农业作为新型农业

这是土壤学教授、俄亥俄州立大学碳管理与封存中心创始人拉坦·拉尔认为政府和工业界领导人应该牢记的一个信息。这一计划他已经实施了20多年,其核心理念是通过碳农业来恢复土壤质量,他称之为新农业。

拉尔是总部位于维也纳的国际土壤科学联盟(International Union of Soil Sciences)即将上任的主席,他将碳农业描述为一种过程,即通过可持续的土地管理实践从空气中吸收二氧化碳,并以一种不允许碳逃逸的形式将其转移到土壤的有机物质库中回到大气层.如果这听起来像是一种可以追溯到人类最早的农耕时代的做法,从本质上说,确实如此。

碳是土壤质量的关键组成部分,因为它直接影响作物的生产。

拉尔说:“土壤有机碳是氮、磷、钙、镁等植物必需营养素和微量营养素的储存库。”“随着土壤中的天然成分分解,这些营养物质会通过与分解相关的微生物过程释放出来。

“根区足够的土壤有机碳水平对几个土壤过程至关重要,”他继续说。这些包括养分储存、水分保持、土壤结构和耕作、微生物活动、土壤生物多样性(包括蚯蚓)以及土壤温度的调节。通过碳农业技术等对土壤有机碳的管理,对提高肥料、水和能源的效率也很重要。”

拉尔说,他认为,几个世纪以来,由于不当的土地管理,全球土壤中的碳含量已经下降到令人担忧的程度。他把土壤碳的流失归因于生态系统的破坏——砍伐森林、自然生态系统来创建农业生态系统、水土流失和沙漠化——以及不可持续的耕作和营养技术,例如以耕作代替免耕,使用化肥代替肥料。随着城市的不断发展,大片肥沃的土壤也消失了。

他把土壤碳含量比作“大自然母亲给我们的银行账户”。我们从这个账户中提取了太多的碳,”他说,“以至于这个账户——土壤——变得贫瘠了。”他说,提高账户健康度的方法,就像改善个人银行账户一样,就是存的比取的多。不过,在土壤碳“账户”的情况下,这些碳将以农民从空气中收获的碳的形式存在,并通过回收生物质(如堆肥)进入土壤。

“土壤碳消耗是如此严重,”拉尔说,“在美国毗邻的地区,仅仅200年的耕作时间里,该国的农业土壤的碳含量就减少了30%到50%。这个问题在世界上最贫穷的国家更严重。”例如,在东南亚、印度、巴基斯坦、中亚和撒哈拉以南非洲,拉尔估计土壤碳流失高达70%至80%。

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免耕大豆
大豆生长在南达科他州的免耕地里。 美国农业部NRCS南达科他州[CC by 2.0]/flickr

拉尔认为,碳农业是可以实现的,尽管向土壤中添加大量生物量的农业实践,如肥料和堆肥,对土壤的干扰最小,保持土壤和水,改善土壤结构,并增强土壤动物(蚯蚓)的活动。他说,免耕作物生产是有效的碳农业技术的一个主要例子。相反,传统的耕地会向大气中释放碳。

在拉尔看来,一旦土壤中恢复了足够数量的碳,它就可以像其他商品一样进行交易。然而,在这种情况下,这种商品——碳——不会从一个农民或农场转移到另一个实体。

“碳会留在土地上,继续改善土壤质量,”他说。“这和卖玉米或小麦不一样。”拉尔建议对农民的收获和收获给予补偿碳排放信用交易基于限额交易、维护费用和生态系统服务支付。

根据拉尔的概念,碳排放额度将基于农民每英亩吸收的碳量。拉尔说,土壤碳可以通过实验室和实地测试来测量。

工业也纳入了拉尔的碳农业计划。作为减少化石燃料燃烧和其他碳排放活动产生的碳排放的诱因,他希望工业也能得到类似的信贷,也许是以税收减免的形式。

拉尔强调,碳农业不仅限于农场或工业。他说,地方、州或联邦政府的土地管理人员,或其他监管高尔夫球场、路边、公园、易受侵蚀地区和因采矿等活动而退化或严重破坏的景观等开放空间的人,都可以实施这种做法。

销售的想法

拉尔既是一个实用主义者,也是一个理论家,他知道他的概念不容易推销。

燃烧化石燃料的工业和现代生活方式向大气中排放的碳比农民和土地管理者可以扣押

他说:“我们每年在全球燃烧100亿吨碳。”“即使采用最佳做法,全球农民吸收这些碳的速度也约为10亿吨。土地管理者通过在侵蚀和枯竭的土地上重新造林来吸收碳的速度只有大约10亿吨。”

气候智能型农业
香蕉生长在肯尼亚的一个气候智能型农场。 CIAT [CC by 2.0]/flickr

这就留下了每年80亿吨的碳赤字盈余。许多科学家认为,这些多余的能源正在加速全球变暖,全球社会如何消除这些多余的能源?

拉尔说:“我们最终必须找到非碳燃料来源,如风能、太阳能、地热和生物燃料。”“我希望在一到两个世纪内,我们不再燃烧化石燃料。”

但拉尔表示,他认为世界人口寿命不会那么长。他说,我们只是在为寻找替代燃料争取时间,而时间已经不多了。他认为机会之窗在50到100年之间。

他担心,如果到那时世界还没有接受气候智能型农业,未来的人口将经历“2015土壤年”试图阻止的情况:粮食不安全、基本生态系统功能崩溃、随着气候变化恶化而出现更频繁的极端天气事件、全球饥饿和贫困显著增加以及可持续发展大幅下降。

然而,Lal说,有很多令人鼓舞的发展:“例如,在撒哈拉以南非洲的几个国家,包括加纳、乌干达、赞比亚和马拉维,碳农业正在导致作物产量的增加。中美洲国家的农业生产有所改善。在这些国家和其他国家,农业的改善现在是经济发展的引擎,还有进一步改善的巨大潜力。”

Lal指出:“通过政治意愿力量和政策干预将科学转化为行动,可以在土壤修复方案的基础上实施可持续的强化。”“通过明智的管理,可以提高生产力和营养质量,养活当前和预计的人口,同时改善环境和恢复生态系统功能和服务。”beplay体育官网电脑

他说:“绝不能把土壤视为理所当然。”“为了子孙后代,必须利用、改善和恢复土壤资源。”

插图图片(土壤样本):美国农业部NRCS弗吉尼亚州