编者注:有些人还将主要以提高产量为目标的“再生农业”做法(例如,农用林业,将农田上的树木和灌木结合起来,可以将土壤和植被中的碳封存起来,作为一种共同效益)和/或旨在再生不再生产粮食的土地的做法(例如,再造林、泥炭地恢复、河岸缓冲区)。关于农用林业的许多好处,请参阅《农业科学》第13章创造可持续的粮食未来,关于自然生态系统恢复的更多内容,见第20-21章。这篇博客文章主要关注提高耕地土壤碳含量的做法。一个额外的解释博客可以在农业用地土壤碳封存对减缓气候变化的潜在贡献必威官网是真的吗以及一个博客突出美国遏制气候变化和种植更多粮食的6种方法必威官网是真的吗


农业需要关闭门户110亿吨温室气体(GHG)缺口在2050年的预期排放量和控制全球变暖所需的排放量之间低于2oC几个值得注意的报告提出了一系列缓解方案。我们的世界资源报告:创造可持续粮食的未来这份报告由世界银行和联合国联合发布22的解决方案减排三分之二,同时在2050年仍要养活可能达到100亿的人口。然而,最近人们对农业减排的关注大多集中在一个我们的报告发现潜力有限的选择上:增加土壤中的碳固存通过被广泛称为“再生农业”的实践。

再生农业已成为许多人的宠儿政策制定者食物公司而且农民.支持者声称这是一种三赢的做法:减缓气候变化,增加农民的利润,必威官网是真的吗增强对气候变化的适应能力。我们的观点是,被归为再生农业的做法可以改善土壤健康并产生一些有价值的环境效益,但不太可能实现大规模减排。

在这里,我们解释了人们称为再生农业的做法,研究了它们缓解气候变化的潜力,并评估了它们在其他农业缓解方案中的地位。必威官网是真的吗

1.什么是再生农业?

尽管再生农业没有通用的定义,但这个术语经常被用来描述通过恢复土壤有机碳来促进土壤健康的做法。世界土壤储存的碳量是大气的几倍,是一个天然的“碳汇”。但在全球范围内,土壤碳储量一直在下降,原因包括将原生景观转变为农田和过度放牧。再生实践的一个目标是利用植物从大气中吸收的一些碳来帮助恢复土壤碳。

再生农业的做法包括免耕农业——农民避免翻耕土壤,而是在土壤中播撒种子——和使用覆盖作物,即农民在收获主要作物后种植的覆盖土壤的植物。其他做法包括不同的作物轮作,例如在几年内轮种三种或三种以上的作物,以及牲畜放牧的轮作作物。有时,任何涉及减少化肥或农药使用的做法都被认为是再生农业。

2.再生农业实践能产生环境效益吗?

广泛的共识大多数再生农业实践都是有益的土壤健康还有其他环保方面的好处。免耕减少土壤侵蚀还会促使水渗入土壤(尽管这可能需要使用更多的除草剂)。覆盖作物做同样的事情,也可以减少水污染。不同的作物轮作可以减少农药的使用。良好的放牧习惯——例如经常放牛、添加豆类或肥料以及避免过度放牧——可以增加植被并保护水源。

3.再生农业在缓解气候变化方面的潜力如何?必威官网是真的吗

作为一种气候缓解策略,再生实践背后的想法是必威官网是真的吗清除空气中的二氧化碳通过将其作为有机碳储存在土壤中。虽然像添加肥料这样的做法会增加土壤碳,但在大面积范围内推广这种做法以大幅增加土壤碳并减缓气候变化的可行性还不太清楚。必威官网是真的吗我们的自己的报告对粮食和土地部门的缓解备选办法进行分析后得出结论,由于面临以下几个挑战,实际潜力充其量是有限的:

  • 不确定的好处目前对土壤碳封存的科学认识有限,因此,人们不确定再生技术是否真的封存了额外的碳。例如,有一个活跃的科学辩论关于免耕,这一主要做法是否被再生农业的支持者所依赖产生气候的好处必威官网是真的吗如果测量得当,实际上会增加土壤碳。放牧地研究研究发现,放牧对土壤碳的影响是复杂的、场地特定的、难以预测的,尽管增加草的生长量的放牧做法通常会隔离一些碳。即使不考虑这些不确定性,保持土壤碳水平的提高实际上也是一项挑战。例如,在美国绝大多数实行免耕的农民也至少每隔几年翻一次土这样一来,即使不是全部,也会抵消大部分短期碳储存的好处。
  • 错误的碳会计必须向土壤中添加碳以增加土壤碳,而这些碳最终必须来自从空气中吸收碳的植物。但是,如果碳的直接来源本来可以储存或使用在其他地方,它只是将碳从一个地方转移到另一个地方,并没有实现额外的减排。如图表所示,在计算特定农场的土壤碳封存带来的碳收益时,往往会忽略产生其他地方排放的非农影响。例如,粪便中充满了最初被植物吸收并被动物吃掉的碳和营养物质。出于这个原因,在田地里施肥会增加土壤碳。但是,由于世界上的粪便供应有限,在一个地方使用几乎总是意味着从其他地方获取,因此,全球土壤总体上不会增加额外的碳。全球农作物残余物的供应也很有限。如果作为动物饲料使用的残留物(这在非洲很常见)被用于增加农场的土壤碳,农民可能需要将农田扩大到森林或草地,以取代动物饲料,释放这些自然生态系统的土壤和植物中存储的碳。将农田转变为放牧可以增加土壤碳,在作物种植很少的地方可能是可取的。但是,如果被放牧取代的作物最终通过砍伐森林或草地在其他地方种植,就会导致温室气体排放的净增加。 This same need to replace food elsewhere exists if regenerative practices减少家畜或农作物的产量在一定的土地面积上(迄今为止许多实践的研究表明混合产生的影响)。如果土壤碳收益被称为碳抵消,那么没有计算这些非农影响尤其重要。

  • 需要大量的氮储存土壤碳的另一个限制是需要氮,氮通常以肥料的形式存在。对于碳在土壤中停留时间较短的问题,科学家们普遍认为同意它必须转化为微生物有机物。这需要大约1吨氮每12吨的碳封存(除了氮的使用和去除的生长)。无论是通过化肥还是通过固氮豆科植物,在农业土地上施用更多的氮来增加土壤碳都是有问题的。只有一部分增加的氮可能会被捕获并转化为土壤碳;很多会逃到水道里去助长藻类生长和水污染.其中一些会被土壤转化为一氧化二氮,一种强大的温室气体。的确,在世界上的许多地方,农民施用的氮肥已经超过了作物实际使用的量,但他们这样做是为了补偿施用的一些氮逸入空气和水中的事实。为了使用更多的氮来生成土壤碳,农民必须找到防止氮流失的方法。种植覆盖作物是一种方法,因为它们的根系捕获了原本会流失的氮,创造了一些潜力来建立稳定的土壤碳。然而,总的来说,对氮的需求对土壤碳的增加构成了一个主要但经常被忽视的限制。
  • 跨越数百万英亩:根据最近的一项研究,在美国85%的年种植耕地上使用覆盖作物可以隔绝大约1亿吨二氧化碳的含量。这一前所未有的成就将抵消约18%的美国农业生产排放和1.5%的美国总排放。然而,尽管覆盖作物的使用在美国一直在扩大,但它们仍然只占美国不到4%的耕地和耕地更广泛采用的障碍比如成本和冬季开始前建立它们的时间有限。考虑到覆盖作物在改善土壤健康、减少氮污染和创造气候效益方面的潜力,应积极推广覆盖作物,但目前它们在土壤碳收益方面的实际潜力尚不确定。必威官网是真的吗

鉴于这些挑战(更详细的描述在我们的报告),我们认为对农业土壤碳减缓气候变化潜力的大量估计是不现实的。必威官网是真的吗许多发表的关于巨大潜力的声明并没有解决这些科学和实际的挑战。最近的一个纸例如,他估计,如果世界上所有的农业用地每年每公顷吸收0.5吨碳,每年将实现约25亿吨的碳储存,抵消全球每年20%的温室气体排放。另一种说法是,有可能提取一个一万亿吨的二氧化碳进入农业土壤——这个量超过了土壤失去的全部碳量自从农业出现以来.根据目前的证据,这些水平的减排潜力是不合理的。

然而,土壤自然地储存了大量的碳,而这一过程背后的科学理解仍在不断涌现。如果未来的研究发现了吸收碳的新方法,或者显著改变我们对现有方法的理解,我们的结论将会改变。一个WRI研究论文详细介绍了政策制定者现在可以采取的加速这类研究的一些行动。

4.我们现在能做些什么来减缓粮食和农业部门的气候变化?必威官网是真的吗

幸运的是,还有许多其他方法可以控制农业温室气体排放。WRI确定了22种解决方案five-course菜单:(1)降低对食品和其他农产品的需求增长;(二)不扩大耕地,增加粮食生产;(3)保护和恢复自然生态系统;(4)可持续增加鱼类供应;(5)减少农业生产产生的温室气体排放(土壤碳封存作用有限,减少牲畜、粪便、肥料、水稻种植和能源使用产生的温室气体排放作用更大)。

许多解决方案都是如此准备好比例并为农民、消费者、粮食安全和环境带来共同利益。当政府试图重建经济食品公司制定雄心勃勃的气候战略,我们建议决策者从这个更广泛的必威官网是真的吗菜单为缩小农业排放差距做出贡献可持续的粮食未来