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为什么有机农业能够减缓气候变化?

有机农业遵循自然规律和生态学原理,在减少化学物质和化石能源投入的同时,注重物质和能量的循环,直接和间接减少了温室气体的排放,增加碳汇。因此,有机农业是农业应对气候变化的有效措施之一。

有机

有机农业减少温室气体排放和增加碳汇的途径

有机农业中物质和能量的内部循环降低了碳投入,增加了碳汇

有机农业生产设置林带作为缓冲带与周围普通生产隔离,设置天敌的栖息地,增加地表覆盖,增加氮的吸收和存储。有机种植中的投入品进行严格限制,应通过回收、再生和补充土壤有机质和养分来补充因作物收获而从土壤带走的有机质和土壤养分。不使用以化石能源为主要原料的化肥和农药,降低化学生产的碳素。为了培育土壤永续生产力,提高碳汇,有机强调施用优质有机肥料、生物肥料、天然矿物肥料和生物农药,鼓励利用农畜废弃物制作堆肥,循环利用农业废弃物。

以作物秸秆栽培食用菌,收获食用菌后,菌渣中仍含有大量的活性微生物和食用菌丝以及未被吸收的营养物质和微量元素。因为其菌渣可以再次作为一个草生菇栽培料,实现一料两用两收获;或将菌渣经过一定的工艺发酵,可作为饲料蛋白质替代源,酌情选用来作为饲料或饲料添加剂,既可饲喂草食动物,也可饲喂肉食动物进入养殖业循环;又或菌渣直接还田、覆盖茶园和果园,使土壤疏松透气,增加土壤有机质的积累和有益微生物的繁殖,改善土壤环境条件;又或菌渣经过工艺处理制成有机肥,接种高温纤维菌可使菌渣堆内温度迅速上升至45℃以上,并可持续18~20 天,堆制成为有机肥,再次进入种植业。畜牧业产生的粪便等废弃物经过一定的加工处理成为有机肥,同样用于养殖种植业;种植业生产的秸秆饲喂草食动物,或经过加工后作为更多动物的饲料,形成养殖―沼―果(蔬)、秸秆―畜禽粪―食用菌―沼―肥―农田等低碳、绿色、高效、综合性的生态农业链。

在种养殖业发展过程中严格控制生产各环节,改进生产技术,利用可再生能源,生产有机农产品。有机农产品作为生产原料进入农产品加工领域,被提高产品附加值后进入贸易流通领域。种养殖业的废弃物在环保农资领域进行处理,一部分形成农资产品进入农业生产领域,一部分形成能源(沼气)改善农业生产。通过这样充分利用可再生资源的方式,有机农业将农业生态系统中养分和能量达到最佳结合,最为易行的土壤固碳方式。

利用有机生产栽培措施实现节能减碳

中国大部分地区进行漫灌,其灌溉水利用系数很低。从水源到田间约有一半以上的灌溉水因渗漏、蒸发和管理不善等原因没有被作物直接利用。灌溉后农田水的利用效率也很低,仅为发达国家的一半,造成灌灌机电浪费。为减少和避免水的渗漏与蒸发,提高灌溉水利用率和水分利用率,可以在有机种植中推广节水灌溉技术和农作物喷灌、微喷灌、滴溉等技术,旱作地区推广耐旱作物品种及多种形式的旱作栽培技术,开展耐、抗旱品种和高氮素利用效率作物品种的选育,充分考虑资源的可持续利用。

有机农业强调水土保持和生物多样性保护,防止水土流失、土壤沙化,大力推进免少耕、秸秆覆盖等保护性耕作,避免土壤裸露。有研究表明,土壤在翻耕和裸露状态下释放的甲烷比有覆盖物时多很多。有机农业通过间作和淡季耕种豆科植物,利用其固氮作用来促进土壤肥力。充分利用土地、阳光、空气、水,进行套种、间作,可以拓展生物生长空间,增加农产品产量,提高产出效益。常见的有农作物合理间种、套种的立体种植模式,如:桑田秋冬套种蔬菜、果树下种蔬菜、林中套种小麦、大豆、棉花等农作物的农林结合;苗木合理夹种的花卉;稻鱼共生、菱蟹共生、藕鳝共生的农渔结合;以及稻田养鸭的优化结合,果林中种牧草,养殖羊、鸡、鸭、鹅的林牧结合。这些结合充分利用资源,增加生物多样性,形成良性的生态循环、合理高产高质的生态系统。

有机农业通过限制化学物质投入间接减少温室气体排放,增加土壤碳汇

有机农业在生产中不采用基因工程获得的生物及其产物,不使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质,通过限制化学物质的投入,间接减少了温室气体排放。化肥、农药特别是氮肥生产是高能耗工业,据报道,中国主要氮肥——尿素的能耗为1 555.49公斤煤/吨尿素,在其生产过程中排放大量的二氧化碳,同时还产生大量环境污染物。传统农业通过大量使用化肥来提高产量,实际上间接增加大量的温室气体排放。由于中国化肥利用效率比较低,存在巨大资源浪费。在过量使用氮肥的情况下,土壤的N2O释放增加,单个分子的N2O温室效应是二氧化碳200多倍。因此,限制化学肥料的投入,有机农业直接和间接减少了温室气体排放,是减缓气候变化的农业重要措施之一。

有机农业在限制化学肥料使用的同时,积极提倡有机肥料投入,通过秸秆等农业废弃物还田利用,大幅度提高土壤有机质含量,改善土壤物理化学性能,提高土壤肥力,增加土壤碳汇。从上表中可以看到,中国土壤有机质增加的潜力,中国耕地有机质含量尚不及欧洲土壤的一半,土壤碳库的潜力远没有发挥出来。通过农业耕作管理措施,使中国土壤有机质提高1%是有可能的,有机农业生产实践也证明了这一点。中国18亿亩耕地,如果有机质含量提高1%,就相当于土壤从空气中净吸收了300多亿吨二氧化碳,如果三十年完成这一目标,土壤碳汇潜力每年超过10亿吨二氧化碳,相当于抵消目前中国经济活动排放的净CO2的15%(约70亿吨)。因此,发展低碳农业在减缓气候变化方面具有重要的现实意义。

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本文摘自《有机农业与应对气候变化》一文(原载于《经济研究导刊》),点击这里下载pdf文件。

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IFOAM(国际有机农业运动联盟)报告《有机农业在应对气候变化方面的作用》:点击这里下载pdf文件。

文章来源:经济研究导刊

图片来源:网络

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