如何让农民开始从土壤固碳中赚钱?

发布者:bpadmin
发布时间:2021-04-01 09:30
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大多数农民,尤其在农业发达国家的,都期望通过土壤固碳获得收益的那一天到来,但这个时刻何时到来,以及农民们又能得到多少收益呢?这一切都始于对土壤固碳能力的测量。



随着气候危机,温室气体排放成为世界各地日益紧迫的问题,人们的目光转向了农业及其在土壤中固碳的能力。目前,澳大利亚、美国和加拿大已经有了羽翼未丰的农业碳市场,欧盟预计将在5到10年内跟进,但是什么阻碍了农业碳市场的更大发展呢?

首先,我们需要了解“土壤有机碳”本身,存在于“土壤有机质”中。土壤有机质来自土壤中的植物残留物,以及粪便混合物。土壤中的碳也存在于碳酸钙中,但是以无机质形式。

土壤有机碳可以随着时间的推移而增加,这对环境和农民来说都是个好消息,但土壤中到底能容纳多少碳呢?根据美国大型农业合作社Land O'Lake旗下负责可持续发展业务的Truterra公司,土壤碳含量通常是空气中的两到三倍。

研究表明,世界各地农田的碳含量比50年前已经损失了大约一半,主要原因是耕作。多年来,集约化耕作导致的土壤有机碳的损失要远远多于通过农作物残留物和动物粪便重新投入的有机碳。

加拿大农场管理平台Farmers Edge的高级研究员Dan Heaney指出,对于耕作,土壤有机碳的损失以及其潜在的更替率,会因气候地区和土壤类型而不同。研究人员已经确定,比如在美国,平均每英亩农田土壤中可以再增加13至26吨碳,而最快的有机碳更替率可达到大约0.5至1吨/英亩/年。因此,对于美国的农民来说,这个过程可能需要13到26年的时间,才能达到农田所能容纳碳含量的最大限度。

在过去的30年里,土壤有机碳的积累主要是通过采用减少或免耕制度来实现的。在减少翻耕或不耕作的情况下,土壤受到的干扰较少,因此减少土壤有机碳被氧化,避免了以二氧化碳的形式释放到空气中。此外,减少耕作还可以显著减少因土壤侵蚀而造成的土壤有机质流失。

至于如何测定土壤固碳能力,就像在一段时间内测量任何东西,都需要一个基线,然后以所需的时间间隔进行新的测量。对于测量土壤有机碳,必须由一个独立的专业机构或个人提取土壤岩心样品,并使用实验室测量设备,或实验室校准的现场传感器来测量土壤有机碳;然后,必须使用保持一致的估算技术方法,如燃烧法检测或传感器检测。

最常用的估算方法是“燃烧法”。这种方法包括收集土壤样本,然后干燥、研磨、称重和加热;高温会烧掉土壤有机质,而损失的部分提供了有机质的一种衡量标准。土壤有机质的碳含量通常在58%左右,而其他用于测量土壤有机碳的方法还包括干法、湿式氧化法和近红外法。

虽然方法的精确度可能略有不同,但土壤有机碳的测量精度的主要问题是现场采样,而非实验室分析。土壤有机碳在一块土地上可能会有很大的变化,这使得很难检测到土壤有机碳每年的微小变化;即使有变化,是因为样品中可变量的噪音干扰造成的呢,还是改善了土壤和农作物的管理呢?

所以,所以,对土壤有机碳的测量通常要考虑土壤随时间和深度的变化,而对土壤取样的深度,也必须和农作物到达的深度一样深。 目前,世界各地计算土壤有机碳的方式也有很大的不同,各个检测机构都有自己开发的方法。比如,有使用中红外法的就指出,该方法更经济,也同样准确;据悉,Truterra公司目前正在对燃烧法和中红外法进行评估和比较。

根据澳大利亚的农业碳交易咨询机构Carbon Farmers of Australia,澳大利亚当地的大多数土壤有机碳测量都是通过燃烧法进行的,但随着复杂技术变得更加成熟、准确和经济,中红外法和其他类似方法的使用也在增加。Carbon Farmers of Australia目前使用的是包括燃烧法等知名方法的延伸改进版本。这些方法根据澳大利亚可持续农业倡议进行了验证,但它们也在研究如何在全球知名的碳测量验证公司Verra的碳减排认证标准下进行土壤有机碳测量。Verra使用各种方法来估算土壤有机碳,其所用方法都遵循有同行评议的期刊或国家批准的土壤测试标准中的科学程序。

实现测量土壤有机碳是通过土壤固碳获得收益的第一步,但同时要强调的是,为了让农民在碳市场上真正获得报酬,与采样、测量和验证相关的成本都需要降低。加拿大曼尼托巴大学土壤生态学家Mario Tenuta博士认为,只有当碳价格在每吨 40美元左右时,农民们才真正有利可图,并会认真对待此事。

哪怕是在美国,在过去一年左右的时间里,农业碳信用额度只有数十万吨,而且农民每吨只能获得了大约15美元 ;在过去一年左右的农业碳信用交易,也只有区区几笔,但不可否认有很多大牌企业和公司承诺会参与农业碳信用交易。根据Truterra公司的预期,对农业碳信用的需求将会爆炸式增长,供应将是问题所在,所以这应该会推高市场价格,但农民们需要时间来改变他们的农业实践,包括减少翻耕或免耕,以及覆盖作物。这样会在土壤里留下更多的有机生物质,并将持续数年提高农作物产量,所以这本身就是一种激励。

除此以外,农业碳信用的变现还需要固碳数据的收集和输入。这是个很耗时的过程,但比起测定土壤固碳能力来说,算是整个农业碳信用拼图中的最后一块。这也就是数字农业发挥关键作用的地方,一些数字农场管理平台已经能够捕获实现碳信用所需的大部分数据。
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