加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校的科學(xué)家通過(guò)在有效耕作層更深處，發(fā)現(xiàn)堆肥是將碳儲(chǔ)存在半干旱農(nóng)田土壤中的關(guān)鍵，這是抵消CO2排放的一種策略。
在發(fā)表于《全球變化生物學(xué)》雜志上的為期19年的研究中，科學(xué)家們挖掘了約1.8m的深度，比較了傳統(tǒng)的玉米和小麥耕作系統(tǒng)，有覆蓋作物和使用堆肥的田地中的土壤碳變化。他們發(fā)現(xiàn)：
- 常規(guī)土壤既不釋放也不存儲(chǔ)太多的碳。
- 在常規(guī)土壤上進(jìn)行表層耕作，雖然表面30cm處的碳增加，但實(shí)際上會(huì)在該深度以下?lián)p失大量碳。
- 當(dāng)有機(jī)認(rèn)證系統(tǒng)中同時(shí)添加堆肥和覆蓋作物時(shí)，土壤碳含量在整個(gè)研究過(guò)程中增加了12.6％，即每年約增加0.7％。這超過(guò)了國(guó)際“千分之四”的倡議，該倡議要求每年增加0.4％的土壤碳。與僅測(cè)量表面耕作層所計(jì)算出的碳相比，碳的存儲(chǔ)量也要多得多。
共同第一作者，杰西卡 · 奇亞塔斯博士說(shuō)：“如果我們花時(shí)間和精力去深入了解，那還會(huì)有更多驚奇的發(fā)現(xiàn)。”
加州大學(xué)戴維斯分校土地，空氣和水資源部門的學(xué)生說(shuō)道。“土壤是我們腳下巨大的自然資源。如果我們只考慮在表面耕作，那么我們就錯(cuò)失了機(jī)會(huì)。碳就像第二種作物。”
涵蓋農(nóng)作物，堆肥和碳市場(chǎng)
在全國(guó)范圍內(nèi)，許多研究土壤頂腳碳變化的研究都發(fā)現(xiàn)，覆蓋作物系統(tǒng)儲(chǔ)存了碳。加州大學(xué)戴維斯分校的研究也發(fā)現(xiàn)了耕作層碳的增加，但是從更深的角度來(lái)看，覆膜作物釋放出了足夠的碳，這導(dǎo)致了整體凈損失。
加州大學(xué)戴維斯分校農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究所的作物系統(tǒng)科學(xué)家，共同第一作者尼科爾 · 塔格斯說(shuō)：“碳存儲(chǔ)給農(nóng)作物帶來(lái)的其他好處，在土壤系統(tǒng)系統(tǒng)中，碳存儲(chǔ)不一定是其中之一。” “通過(guò)鼓勵(lì)堆肥，我們將取得更大的進(jìn)步。”
微生物需要均衡飲食
碳必須通過(guò)土壤微生物過(guò)濾才能在土壤中產(chǎn)生穩(wěn)定形式的碳。堆肥不僅為土壤提供了碳源，而且還提供了其他重要營(yíng)養(yǎng)素，這樣可以促使微生物可以有效發(fā)揮作用。
加州大學(xué)戴維斯分校主任凱特 · 史考夫說(shuō)：“我們不斷從土壤中流失有機(jī)物的一個(gè)原因是，我們的重點(diǎn)是給植物施肥，而我們卻忘記了我們也需要養(yǎng)活土壤生態(tài)”。
史考夫說(shuō)，均衡飲食可以使土壤中碳的殘留量與二氧化碳的釋放量產(chǎn)生差異。
當(dāng)他們的失去失衡時(shí)，微生物會(huì)尋找缺失的營(yíng)養(yǎng)，從現(xiàn)有的土壤有機(jī)質(zhì)中開(kāi)采出來(lái)。這導(dǎo)致了碳的損失而不是碳的增加。作者認(rèn)為，在土壤深處，覆蓋作物的根部提供了碳，但沒(méi)有提供穩(wěn)定碳所需的其他養(yǎng)分。
在干旱氣候中固碳
這項(xiàng)研究是在加利福尼亞北部中央山谷的羅素牧場(chǎng)可持續(xù)農(nóng)業(yè)設(shè)施進(jìn)行的，該設(shè)施是加州大學(xué)戴維斯分校農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究所的一部分。結(jié)果表明，像這樣的半干旱地中海氣候的研究地點(diǎn)可能能夠比以前認(rèn)為的要多得多。
加州糧食和農(nóng)業(yè)部部長(zhǎng)卡倫 · 羅斯說(shuō)：“由于加州投資了將碳固存到土壤中的計(jì)劃，因此加州大學(xué)戴維斯分校的羅素牧場(chǎng)開(kāi)展的這項(xiàng)工作非常及時(shí)。” “通過(guò)添加堆肥將碳固存在土壤中是我們的“ 健康土壤計(jì)劃”中的關(guān)鍵做法，我們很高興科學(xué)和政策努力相互配合并相互支持。”
結(jié)果還表明，堆肥有機(jī)會(huì)通過(guò)改善土壤，抵消溫室氣體排放以及將動(dòng)物和食物廢物轉(zhuǎn)化為土壤所需的有價(jià)值的產(chǎn)品，為農(nóng)民和環(huán)境提供多種相互聯(lián)系的利益。
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