弗吉尼亚州的农民检查他们的免耕耕作方式的结果。 （USDA）， CC BY
根据“2015巴黎协定”，各国承诺将全球平均气温上升至2C以下，高于工业化前水平，并努力将这一增幅缩小至1.5C。 为了实现这些目标，我们不仅要阻止温室气体排放量的增加，还必须从大气中吸收大量的二氧化碳（CO2）。
最简单，最具成本效益和环保的方式就是在我们的脚下。 我们可以 农场碳 通过存储在我们的农业土壤。
传统上土壤富含碳。 它们可以含有多达百分之五的碳重量，以土壤有机质的形式 - 植物和动物物质在不同的分解阶段。
但随着现代农业技术的引进，包括犁地在内，土壤有机质含量已经下降了一半 世界上很多地方，包括 加拿大的部分地区。 碳一旦被储存在地下，现在被发现在大气和海洋中，成为CO2，并正在造成全球变暖。
在土壤中发现的有机化合物是将土壤颗粒保持在一起并帮助土壤结构的粘合剂。 像建筑物的墙壁一样，这种结构形成了开口和通道，使土壤能够传导和储存水分，包含空气，抵抗土壤侵蚀，为土壤生物提供栖息地。
耕作使土壤聚集体破碎，并使微生物吃土壤有机化合物。 在短期内，增加的微生物活动释放营养物质，提高作物生产力。 从长远来看，结构的损失会降低土壤的持水能力和抗侵蚀能力。 最终，作物生产力下降。
我们怎样才能使土壤有机质？
首先，我们需要减少对土壤的干扰。 免耕和减耕方法的出现使我们能够增加土壤的碳含量。
免耕和直播的方法直接将种子放入土壤，减少与苗床准备相关的干扰。 缺乏干扰可以使以前作物的根部和作物残茬形成土壤有机质。 它减少了土壤中已经存在的土壤有机质的降解。
在加拿大，我们已经从减少耕作中受益。 在大草原，免耕农业已经从1990早期的不到5％的土地面积 几乎50的2006％.
加拿大东部的情况有点复杂。 该地区的土壤类型和气候使得建立土壤有机质变得不那么容易。 在达尔豪西的 大西洋土壤健康实验室我们正在探索各种耕作措施的潜力，以增加加拿大大西洋土壤的土壤有机质含量。 虽然储存碳的潜力可能不如加拿大西部那样大，但由于有机物含量极低，因此增加土壤有机质含量的好处要大得多。
其次，我们可以使用更多不同的作物轮作。 草料，三叶草和紫花苜蓿等牧草作物通过广泛的根系侵入土壤，导致土壤有机质的形成。 以根系较差的作物（玉米，大豆）为主的短轮伐在建设土壤有机质方面效果不佳。
农民还可以通过在土壤中添加动物粪便，堆肥，林业废弃物（木片）或生物固体等有机物来增加土壤有机质。
使用适量的肥料也很重要。 肥料可以改善植物生长，导致更大的根，并且在作物的未收割部分中向土壤中添加更多的植物物质。 然而，氮肥过多会导致强大的温室气体一氧化氮的产生，抵消了土壤有机质增加的好处。
农民需要经济激励
项目亏损，一个研究全球变暖的解决方案的非营利组织，估计全球 农田恢复 （建设土壤有机质）可以去除14十亿吨（十亿吨）的CO2。
这会降低当前大气中的CO2 400百万分之一 - 这个数百万年没有超过的水平 - 同时开发更肥沃，更有弹性的土壤，为未来几年的人们提供食物，保持森林的完整。
这些方法看起来很明显。 为什么他们不被广泛采用？ 简短的答案是经济。
几十年来，吸取CO2和建造土壤有机物质的好处就显现出来了。 但与这些做法相关的成本在短期内通常没有增加收益。
农民通常会根据短期经济压力和政府政策作出决定。 改善土壤管理是一项公益事业。 我们需要经济手段和短期激励机制，鼓励生产者为了所有人的利益采取这些做法。
关于作者
David Burton教授， 达尔豪西大学
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