在不干扰土壤的情况下耕种可以将农业的气候影响降低30%

在不干扰土壤的情况下耕种可以将农业的气候影响降低30%
如果有更好的方法为土壤播种做准备呢?
GLF媒体/快门

也许是因为没有烟囱bel着烟,所以世界农场对气候变化的贡献似乎有点遥不可及。 但是农业占了惊人的比例 温室气体排放量的26%。 用柴油机行驶的拖拉机从废气中释放出二氧化碳(CO XNUMX)。 分布在田间的肥料会产生一氧化二氮。 牛从肠道中的微生物中产生甲烷。

甚至耕种土壤(用犁和其他机械将其破碎)也会使土壤中埋藏的碳暴露于空气中的氧气,从而使微生物将其转化为CO XNUMX。 农民通常在播种农作物之前这样做,但是如果他们可以避免这一步怎么办?

In 新发表的研究 从英国各地的农场中,我们发现一种称为免耕农业的替代方法,该方法不会干扰土壤,而是将种子放入地球上的钻孔中,可将农作物生产中的温室气体排放量减少近三分之一,并增加可以积碳的土壤很多。

在耕地上整齐的耕作土壤似乎是农业发展的必然部分,但是免耕农业在世界其他地区已经非常流行, 尤其是美国.

只需要一台机器就可以钻出所需的小种子孔,并且只需在田间驱动一次即可。 与农民使用各种设备耕种,耙打,播种和结实种子的常规方法相比,免耕法耕作期间土壤受到干扰的数量非常少。

传统耕作中的土壤耕作会产生很大的气穴,这些气穴会充满氧气,促使微生物将土壤中的碳转化为CO XNUMX。 我们将耕作农场的土壤与使用免耕法准备的田地进行了比较,方法是 用X射线扫描它们 –与医院检查骨折的技术相同。

没有耕作的田地的气穴越来越少,这就是为什么它们产生更少的CO XNUMX的原因。 这些口袋中的大多数是通过挖地and和没有耕犁和其他干扰土壤的工具而繁茂的根系而形成的。 仍然有足够的毛孔让土壤排水良好,并使根系更深以寻找水份–随着气候变化导致干旱更加频繁,这是一项重要的附加好处


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常规耕作的土壤有更多的气穴,这就是产生二氧化碳的地方。常规耕作的土壤有更多的气穴,这就是产生二氧化碳的地方。 Cooper等。 (2021), 作者提供

通过将过量的氧气从土壤中移出并远离生活在其中的微生物,免耕农业可确保植物死亡和分解时积聚的碳被埋在地下。 我们研究的采用免耕法的农场随着时间的推移在土壤中积累了更多的碳,并且土壤保持不受干扰的时间越长,碳的存储量就越多。

显然,未受干扰的土壤向大气中释放的CO 20更少。 但是农田土壤中的微生物也会产生甲烷和一氧化二氮,这些气体对气候甚至会更加不利。 甲烷在大气中的热吸收效率是CO 300的XNUMX倍以上,而一氧化二氮的效率约为XNUMX倍。

在我们的研究中,我们结合了使用免耕法对传统耕作的土壤和田地中所有三种温室气体的测量结果。 我们发现后者的总排放量降低了30%,而在使用免耕时间最长的农场(约15年)中,减排量最大。

不必耕种土壤还有其他好处,尤其是对农民而言,因为要做的准备更少。 由于农民需要的重型机械更少,它可以大大减少柴油农场需要燃烧的燃料量。 这总的来说减少了成本。

在播种种子之前在土壤中钻孔在农业上已有悠久的历史。在播种种子之前在土壤中钻孔在农业上已有悠久的历史。 Jayjay冒险/快门

尽管有这些优点,但英国和整个欧洲的农民采用免耕农业的步伐仍然很慢。 最近的一项调查 建议目前仅以这种方式管理英格兰仅有7%的耕地。 当我们问农民时,许多人声称购买直接钻孔机的初始成本使他们放弃了免耕农业。 一些人担心,与他们尝试和测试过的方法相比,进行转换会降低产量。

如果种子难以在较硬,含氧量较低且未经耕种的土壤中发芽,则采用免耕法的农场最初会产生较少的食物。 在免耕农业的早期,这可能是一个问题。 但 证据 表明earth和根可以帮助恢复自然的土壤结构,从而随着时间的推移减少这些问题。 一项研究 在农场改作免耕农业后的前十年,发现单产没有持续的差异。

对于欧洲的农业部门来说,这种转变是可以实现的,因为该技术还经过了充分的测试,因此免耕法仍然是微不足道的。 如果政府能够激励农民转向免耕农业,那么我们的土壤将有机会恢复其自然功能并在数十年内将碳封存。谈话

作者简介

萨查·穆尼(Sacha Mooney)诺丁汉大学土壤物理学教授兼Hounsfield实验室主任, 诺丁汉大学; 汉娜·维多利亚·库珀,环境科学研究员, 诺丁汉大学索菲·乔格斯滕,环境科学副教授, 诺丁汉大学

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