再生農業能否延緩全球變暖

　　最近幾年里，全球范圍內出現了極端的氣候反常。溫室氣體造成的溫室效應就是造成這種現象的主要原因之一，而二氧化碳是大氣中溫室氣體的主要成分，所以人們開始把吸收固化空氣中的二氧化碳作為抵御氣候惡化的一種策略。
　　
　　大多數人并不知道，隨處可見的土壤也具有強大的二氧化碳固化潛力。美國俄亥俄州立大學的土壤學家瑞騰·拉爾說，地球上的所有土壤能吸收大氣中13%的二氧化碳——相當于1980年到現在全世界二氧化碳的排放總量。拉爾的這個論斷似乎比較夸張，但不斷涌現的證據顯示：農耕畜牧生產過程極微小的改變也可能對空氣中的二氧化碳含量產生深遠的影響。
　　種植者正在逐漸接受再生農業的觀念。所謂再生農業就是通過堆肥、全年種植、減少耕作、增加植物多樣性等方式，不使用農藥化肥，讓土壤的肥力自然恢復。這是對自然環境破壞最小的一種生產模式，而且，再生農業生產過程中土壤能夠固化更多的二氧化碳。越來越多的研究者正試圖把這一點用于環境保護，今年有7次國際會議的主題都將是如何利用土壤固定溫室氣體。拉爾第一次注意到土壤的強大固碳能力時，研究的課題并不是如何對抗氣候惡化。拉爾當時關注的是土地和農作物產量問題，他注意到含碳有機物耗盡的土壤往往干燥且易受沖蝕，而含碳有機物豐富的土壤黑色、濕潤、疏松而肥沃。20世紀70年代和80年代期間，拉爾在非洲研究當地的土壤，那些土壤因嚴重缺乏有機質而像水泥一樣堅硬。他在那里結識了研究全球變暖問題的先驅羅格·拉夫利。拉爾流露出對貧瘠土壤的絕望情緒時，拉夫利猜測土壤里的碳轉移到空氣中去了。
　　拉夫利的猜測是對的。數百萬年來，植物和土壤中的微生物共生共存，協力調節大氣中的二氧化碳含量。植物光合作用時從空氣中吸收二氧化碳，并將其轉化成糖和其他碳基分子。這些含碳化合物有部分從根部被共生真菌和土壤中的微生物攝取，最后變成腐殖質儲存在土壤里。
　　1萬年前人類開始從事農業生產，土壤這種天然的再生過程隨之受到破壞。人類灌溉翻耕、準備種植時，地表下的含碳化合物暴露出來，變成二氧化碳釋放到空氣中。畜牧業對土壤的破壞更為嚴重——家畜啃食地表植被，過度放牧、缺乏復植使整塊土地上的光合作用完全停止，當然也不再出現之后的含碳腐殖質儲存過程。
　　根據拉爾的計算，整個人類的農業史中，因為此類土地利用變化，從土壤流失到空氣、湖、海洋中的碳有70億到100億噸。時至今日，溫室氣體排放總量的1/3都來源于農業生產和其他土地利用的變化。
　　為了量化測定土壤的固碳能力，加州大學伯克利分校的溫迪·斯沃在加利福尼亞州馬林縣一處面積約539英畝的牧牛場開展了首項此類研究。在這項與牧場主、當地和州土地管理機構合作開展的“馬林碳研究”中，斯沃和她的學生測定了城市庭院廢物和農業廢物儲存碳的能力，其中城市庭院廢物是指樹枝、樹葉、草坪修剪物等，而農業廢物包括糞便和玉米秸稈。
　　之前已有研究證實糞便堆肥能增加土壤中碳的含量，不過在農場主是否能夠真正有效利用糞便堆肥改良自家土壤的問題上，斯沃的研究尚無先例。斯沃發現只是用糞便堆肥就能在兩年內顯著增加土壤的碳含量，原因可能和植物生長旺盛有關。根據馬林碳研究項目的結果，斯沃預計加利福尼亞州的2800英畝牧場能夠吸收4200噸二氧化碳——相當于全州發電廠每年排放量的40%左右。為了達到這一目標，每英畝土地需要多吸收1.5噸二氧化碳。斯沃說：“我們的試驗已經充分說明增加1.5噸的目標完全可行。”
　　澳大利亞新南威爾士州土地與節水部的土壤生態學家克里斯汀·瓊斯正在驗證另外一種大有作為的土壤增肥策略——依靠多年生草本植物。有活的植物存在時，植物下的土壤才能夠持續固碳。所以瓊斯和澳大利亞西部的12位牧場主合作，通過種植常綠的草來增加土壤固碳。和堆肥固碳一樣，種草固碳的有效性也已被證實。瓊斯現在希望能夠將其實際運用，并準確測定這種方法的固碳量。4年的觀察期間，瓊斯記錄下了草地固碳量的變化。瓊斯說：“我們這幾年的工作會讓整個世界感到驚喜。”
　　斯沃和瓊斯的項目說明：農場主、牧場主也能在人類抵御溫室效應的戰役中發揮重要作用。越是貧瘠的土壤，改良過程中增加的二氧化碳儲存空間越多，南非、南亞、中亞、中美洲的廣闊土地將會成為這場戰役的新戰場。人類在新戰場上的戰績將取決于如何為當地農民提供改良土壤的工具和技術，以及為他們改良土壤提高固碳量提供多少經濟補償。
　　即使是在美國這樣的發達國家，長期以來農業生產仍然依賴大量使用化肥以追求高產。改變傳統的耕種方式，讓農場主不僅可以通過出售農產品獲益，也能因為增加土壤的固碳量獲得物質回報。拉爾說：“農場主保護生態系統的行為應該得到補償。這樣的支出是值得的。”
　　減少溫室氣體、抵御氣候惡化是人類長期而艱巨的任務。再生農業能否在改變傳統農業觀念的同時，顯示出明顯的環境改善效果呢？讓我們拭目以待。
　　[編譯自美國《發現》]