文|創(chuàng)瞰巴黎 Ana s Marechal

編輯|Meister Xia

導(dǎo)讀

土壤是碳儲存的一大主力軍，增加土壤中的碳儲量可以減少大氣中的二氧化碳含量，部署可增加土壤碳儲量的農(nóng)業(yè)舉措有助于減少溫室氣體排放。哪些農(nóng)業(yè)措施有利于土壤的碳儲存？這些舉措是否在世界各地適行？是否會產(chǎn)生其他附帶效應(yīng)？能為氣候帶來什么益處？

一覽：

• 增加土壤碳儲量可以減少大氣中的二氧化碳含量，而二氧化碳是眾所周知的溫室氣體。得益于土壤有機質(zhì)的存在，土壤已成為了碳儲存的一大主力軍。
• 部分農(nóng)業(yè)耕作方法可以凈增加輸入土壤的碳：在作物間保持植物覆蓋、延長短期草地的壽命、在葡萄樹和果樹間植草等。
• 土壤侵蝕，尤其是土壤有機質(zhì)礦化會導(dǎo)致碳流失。礦化過程中，碳會還原成二氧化碳這種氣態(tài)形式。
• 根據(jù)INRAE在歐洲范圍內(nèi)建模所得出的數(shù)據(jù)，碳儲量的增加可以抵消5-12%的農(nóng)業(yè)二氧化碳排放量。
• 這些農(nóng)業(yè)實踐還有其他好處。例如，減少犁耕并不能顯著增加土壤碳儲量，但它能夠改善土壤的生物多樣性，并提升其抗侵蝕能力。

碳農(nóng)業(yè)（carbon farming）以減緩氣候變化為目的，旨在改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，增加土壤中的二氧化碳儲存，并加快減少大氣中的碳排放。歐盟針對這一概念建立起了一個認(rèn)證框架，并希望在2022年底前實現(xiàn)部署。

在《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第21次締約方會議（COP21）上，法國發(fā)起了“千分之四”倡議（4 per 1,000）[1]。其宗旨是維持并盡快增加土壤的碳儲量，保障糧食安全，以適應(yīng)和減緩氣候變化。增加土壤碳儲量可以減少大氣中的二氧化碳含量，而二氧化碳是眾所周知的溫室氣體。得益于土壤有機質(zhì)的存在，土壤已成為了碳儲存的一大主力軍。

01 農(nóng)民能為土壤碳儲存做出怎樣的貢獻？

土壤中的有機碳含量取決于土壤中輸入和流出的碳量。部分農(nóng)業(yè)耕作方法可以凈增加輸入土壤的碳，同時使作物產(chǎn)量提高十倍。這些方法包括在作物間保持植物覆蓋、延長短期草地的壽命、在葡萄樹和果樹間植草、種植樹籬，以及農(nóng)林間作等。有機物質(zhì)還能以堆肥的形式被添加到土壤中。

法國國家農(nóng)業(yè)食品與環(huán)境研究院（INRAE）2019年的一項研究表明，上述舉措不僅擁有技術(shù)可行性，而且在法國取得了非常好的效果。此外，法國還出臺了一些搭配性舉措來支持這些做法，例如，對農(nóng)民開展培訓(xùn)并提供財務(wù)支持，推出共同農(nóng)業(yè)政策（Common Agricultural Policy）等財政激勵舉措來抵消農(nóng)民的額外支出。

盡管世界各地的理念一致，但并沒有一套普世的做法。例如，在某些地區(qū)，種植中間作物可能十分耗水，因而無法采取這一舉措。水土保持耕作法通常被視為改善土壤的重要舉措，但法國在這方面的研究并不充分，不足以評估其效果。

02 這些舉措的采納是否會產(chǎn)生其他附帶效應(yīng)？

科學(xué)界正在研究附帶效應(yīng)。例如，土壤覆蓋會改變反照率（即土壤的反射率）并影響全球地表溫度。長期耕種淺色土壤，會導(dǎo)致氣溫升高，從而抵消碳儲存的積極效果。這些反照率效應(yīng)的嚴(yán)重性直到最近才被發(fā)現(xiàn)。

永久性草地的管理也會產(chǎn)生附帶效應(yīng)。施肥能夠增加草地肥度，進而讓土壤儲存更多的碳，但與此同時，施肥也會帶來更多的一氧化二氮，增加溫室氣體排放量。因此，我們需要綜合考慮溫室氣體的平衡問題。

值得一提的是，植物生物質(zhì)的使用備受爭議。如果作物殘留物被直接埋入土壤，便會產(chǎn)生大量的碳。那么，什么才是植物生物質(zhì)的最佳形態(tài)？是植物殘渣、糞便、堆肥，還是甲烷轉(zhuǎn)化器的副產(chǎn)品？不同形態(tài)所產(chǎn)生的碳在土壤中的停留時間各不相同。在植物生物質(zhì)的回收方面，我們并未實現(xiàn)很好的碳氮平衡。考慮到甲烷化能為農(nóng)民帶來收入，有關(guān)部門應(yīng)該出臺相應(yīng)的解決方案。

03 既然土壤中的碳儲量取決于輸入和流失的碳量，那么土地利用方式的改變會產(chǎn)生何種影響？

土壤侵蝕，尤其是土壤有機質(zhì)礦化會導(dǎo)致碳流失。礦化過程中，碳會還原成二氧化碳這種氣態(tài)形式。當(dāng)流失量大于輸入量時，碳儲量就會減少。當(dāng)土地利用方式發(fā)生變化，比如森林或永久性草地變成農(nóng)業(yè)耕地時，就會出現(xiàn)上述情況。從全球?qū)用鎭砜?，森林和永久性草地的消失是土壤碳儲量減少的首要因素。法國的森林面積雖然在不斷擴大，但永久性草地的改造仍在繼續(xù)，因此碳流失并未停止。

04 當(dāng)前，土壤碳儲量有什么變化趨勢？

最近，法國[2]、歐洲[3]和全球[4]開展了多項研究，旨在初步評估時間推移對土壤碳儲量的影響。我們雖并不清楚具體數(shù)字，但地區(qū)層面的實驗提供了一些參考。在法國，農(nóng)業(yè)和森林土壤中的碳儲量變化介于每年千分之負(fù)0.2至正3.2之間[5]，但不同區(qū)域差異顯著：部分地區(qū)的碳儲量會減少，其他一些地區(qū)則會增加。

氣候變化也會影響土壤碳儲量。溫度升高會大大加快土壤的礦化速度，從而增加碳流失。

05 這些農(nóng)業(yè)實踐能為氣候帶來什么益處？

INRAE的研究表明，增加土壤中的碳儲量可在每年增加3000萬噸二氧化碳當(dāng)量的存儲。當(dāng)前儲量較低的大田耕種區(qū)域若能實現(xiàn)轉(zhuǎn)型，將為減排貢獻巨大力量。3000萬噸相當(dāng)于法國農(nóng)業(yè)碳排放量的41%、全國總排放量的7%。根據(jù)INRAE在歐洲范圍內(nèi)建模所得出的數(shù)據(jù)[6]，碳儲量的增加可以抵消5-12%的農(nóng)業(yè)二氧化碳排放。全球?qū)用娌o對應(yīng)的預(yù)估數(shù)據(jù)，但毋庸置疑，部署可增加土壤碳儲量的農(nóng)業(yè)舉措有助于減少溫室氣體排放。

當(dāng)然，我們?nèi)孕柙u估這些農(nóng)業(yè)舉措在全球范圍內(nèi)的影響。例如，減少犁耕并不能顯著增加土壤碳儲量，但它能夠改善土壤的生物多樣性，并提升其抗侵蝕能力。不過，部署上述農(nóng)業(yè)實踐的主要目的不應(yīng)是減緩氣候變化，而是提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性，改善物種多樣性，并讓土壤發(fā)揮更大的作用。