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保護(hù)性耕作免耕溫室氣體減排至少30%,還能提高固碳能力!

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  保護(hù)性耕作免耕溫室氣體減排至少30%,還能提高固碳能力!

據(jù)世界經(jīng)濟(jì)論壇報道:來自英國諾丁漢大學(xué)土壤物理學(xué)教授兼 Hounsfield 實驗室主任薩查·穆尼、諾丁漢大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究員漢娜·維多利亞·庫珀和諾丁漢大學(xué)環(huán)境科學(xué)副教授索菲·斯約格斯滕科學(xué)家證實,保護(hù)性耕作免耕不但可以讓農(nóng)田管理溫室氣體減排至少30%,還能減少土壤呼吸提高土壤固碳能力!

他們研究的結(jié)論是:一是 農(nóng)業(yè)排放的溫室氣體占總排放量的 26 %。

二是拖拉機燃料、化肥和牲畜產(chǎn)生的甲烷是一些主要因素。

三是用犁翻耕土壤也會使埋在土壤中的碳暴露在空氣中的氧氣中,使微生物將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳。

四是新的研究已經(jīng)探索了免耕農(nóng)業(yè)的可能性,發(fā)現(xiàn)它可以產(chǎn)生高達(dá) 30 %的減排,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,也許是因為沒有煙囪冒煙,世界上的農(nóng)場對氣候變化的貢獻(xiàn)似乎有點遙遠(yuǎn)。但是事實是,農(nóng)業(yè)占了驚人的26 %的溫室氣體排放量。使用柴油機的拖拉機從排氣中釋放二氧化碳;撒在田地里的化肥產(chǎn)生一氧化二氮;而牛的腸道微生物會產(chǎn)生甲烷。 使用農(nóng)業(yè)機械翻耕土壤作業(yè)——用犁和其他機械將土壤細(xì)碎,也會將埋在土壤中的碳暴露在空氣中的氧氣中,使微生物將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳。農(nóng)民通常在播種作物前會這樣做,但如果他們可以避免這一步驟呢?就很有意義。

在新發(fā)表的研究從英國各地的農(nóng)場中看到,他們發(fā)現(xiàn)了有的農(nóng)場采用一種叫做免耕保護(hù)性耕作農(nóng)業(yè)的替代方法,這種方法不干擾土壤,而是將種子免耕種植,可以將作物生產(chǎn)的溫室氣體排放量減少近三分之一,并增加土壤的碳存儲量。

通過耕作過的土地上一排排整齊的隆起的土壤,似乎是農(nóng)業(yè)的一個不可避免的部分,但是免耕農(nóng)業(yè)已經(jīng)在世界其他地方非常流行,尤其是美洲等國家,只需一臺機具就能耕出播種帶,而且只需進(jìn)田間一次。與農(nóng)民使用一系列設(shè)備進(jìn)行耕作、耙地、播種和的傳統(tǒng)方法相比,免耕耕作過程中擾動的土壤量非常小。

在傳統(tǒng)耕作中翻耕土壤會產(chǎn)生大量的空氣,充滿氧氣,促使微生物將土壤中的碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳。他們比較了土壤耕作的農(nóng)場和領(lǐng)域準(zhǔn)備使用免耕法,如用 X 光掃描它們——與醫(yī)院檢查骨折的技術(shù)相同。

沒有耕作的農(nóng)田有更少、更小的氣隙,這就是為什么它們產(chǎn)生的二氧化碳更少。大多數(shù)這些小洞穴是由挖洞的蚯蚓和植物根形成的,它們在沒有犁和其他破壞土壤的工具的情況下生長旺盛。盡管如此,仍然有足夠的孔隙可以讓土壤充分排水,讓根系生長得更深,以尋找水分——這是一個重要的額外好處,因為在氣候變化下干旱變得更加嚴(yán)重。

通過保持土壤中多余的氧氣,遠(yuǎn)離生活在土壤中的微生物,免耕農(nóng)業(yè)確保了當(dāng)植物死亡和分解時形成的碳被埋在地下。他們研究的農(nóng)場,使用免耕的方法積累更多的碳在他們的土壤隨著時間的推移,土壤保持不受干擾的時間越長,更多碳被存儲。

很明顯,未被擾動的土壤釋放到大氣中的二氧化碳更少。但是農(nóng)田土壤中的微生物也會產(chǎn)生甲烷和一氧化二氮,這些氣體對氣候的影響甚至更大。甲烷吸收大氣中熱量的效率是二氧化碳的 20 倍以上,一氧化二氮的效率約為二氧化碳的 300 倍。

在研究中,結(jié)合測量所有三種溫室氣體從傳統(tǒng)耕作的土壤同使用免耕的方法對比,他們發(fā)現(xiàn),后者產(chǎn)生的總排放量減少了 30 %,最大的減少是在使用免耕時間最長的農(nóng)場,大約 15 年。

不用翻耕土壤還有其他好處,特別是對農(nóng)民來說,因為準(zhǔn)備工作較少。它可以大幅減少農(nóng)場所需的柴油,因為農(nóng)民需要的重型機械更少。這相當(dāng)于減少了總體成本。

盡管有這些優(yōu)勢,英國和整個歐洲的農(nóng)民在采用免耕農(nóng)業(yè)方面進(jìn)展緩慢。最近的一項調(diào)查英國目前只有 7 %的可耕地是這樣管理的。當(dāng)他們詢問農(nóng)民時,許多人聲稱購買免耕播種機的初始成本,使他們望而卻步。一些人擔(dān)心,與他們傳統(tǒng)的耕作的方法相比,轉(zhuǎn)換方法會導(dǎo)致產(chǎn)量下降。

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如果種子在較硬、含氧量較低的未開墾的土壤中難以發(fā)芽,使用免耕法的農(nóng)場一開始生產(chǎn)的糧食就會減少。在免耕農(nóng)業(yè)的早期,這可能是一個問題。但是事實證明,蚯蚓和植物根系可以幫助恢復(fù)自然土壤結(jié)構(gòu),隨著時間的推移,這些問題會得到解決。一項研究發(fā)現(xiàn),在采用免耕農(nóng)業(yè)后,經(jīng)過若干年后,農(nóng)作物產(chǎn)量沒有差異。

目前,這種轉(zhuǎn)變對于歐洲的農(nóng)業(yè)部門來說還是面積比較小,在那里免耕法仍然是微不足道的;然而,這項技術(shù)已經(jīng)在其他國家得到了很好的示范推廣,如果政府能夠鼓勵農(nóng)民轉(zhuǎn)向不耕作的農(nóng)業(yè),我們的土壤將有機會恢復(fù)其自然功能,并在幾十年內(nèi)鎖定碳排放,在實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo),貢獻(xiàn)農(nóng)點力量。

標(biāo)簽:土壤   耕作

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