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科学的土壤管理有助于管控气候变化相关风险
日期:2018-10-15 作者:编译:龚晶 来源:农科智库 点击:
     粮食生产并不一定会成为气候变化的受害者。密歇根州立大学(Michigan State University, MSU)的一项新研究表明,只要对粮食供给中至关重要、同时又经常被忽略的合作伙伴——土壤善加利用,就能妥善保护作物产量和全球粮食供给链。
    该研究由MSU基金会教授布鲁诺·巴索(Bruno Basso)牵头,研究结果刊登于《农业与环境快报》(Agriculture and Environmental Letters)。这是该领域首次对于土壤在管控气候变化相关风险方面的重要性提出关键性见解。
    “农业体系能否长期可持续发展,很大程度上依赖于我们利用土壤的方式,”巴索说道,“这一研究证明了通过使用创新的方式更好地管理土壤,我们就离保护粮食供给的目标更近了一步,就能进一步缓解气候变化和全球变暖对我们的生活造成的影响。”
巴索的团队通过研究如何以科学的方式利用、保护、促进土壤健康,证明了作物产量能够保持现有的生产水平,甚至辅以适应性农业实践的话可以达到更高的生产水平。
    “到目前为止,对于土壤能够在应对气候变化过程中所发挥的积极作用,还没有任何研究进行过解释,虽然按理来说,土壤应该是缓解气候变化影响最关键的自然资源,”巴索说道,“毕竟,土壤是所有植物的‘家’,如果我们不好好照顾土壤,植物和作物就失去了庇护,只能任由它们自己去面对气候变化了。”
    巴索的研究是农业模型比较与改进项目(Agricultural Model Intercomparing and Improvement Project, AgMIP)的一部分,该倡议项目汇聚了全球气候、作物、经济模型的各个团体,共同评定气候变化背景下的粮食生产走势。
    AgMIP的土壤倡议即由巴索牵头,他提议随着项目的不断深入,土壤应成为粮食生产循环过程中的重中之重。“当初加入这一项目时,我们就知道随着气候越来越热,作物产量预计会减少。这样一来,返回到土壤中的碳含量也会减少。那么问题就是:‘如果这一过程循环往复地继续下去,最终结果会是什么?土壤会在其中起到什么作用?如果我们不好好照顾土壤,我们面临的情况会不会恶化?’所以我们开发了作物模型和土壤模型,模拟天气对作物产量和土壤有机碳造成的影响,来评估土壤对气候变化的反馈。”巴索说道。
    为了测试土壤对气温变化和二氧化碳水平变化的不同反应,巴索在坦桑尼亚、巴西、阿根廷、荷兰、法国、美国、澳大利亚等地开发了一系列模型,并对其土壤有机碳和氮水平进行了研究分析。
    研究人员发现,二氧化碳能够充当自然化肥的角色,促进作物生长,因此能够补偿由气候引起的作物产量减少。然而如果把土壤有机碳的减少也囊括在分析之中,大气中二氧化碳的增加量就不足以弥补作物产量的减少了。
    巴索表示:“所以说‘在正确的时间对作物做正确的事’,也就是我们说的农事管理,就能改善土壤的质量和健康状况。”
    接着巴索解释了农民该如何进行更好的农事管理来保护土壤、抵御气候变化造成的影响。其中包括利用覆盖作物、保护性耕作、在土壤中加入有机碳、通过应用先进的遗传学和农艺学来增加产量等。
    通过这种前瞻性的思维方法来提升作物管理和全球粮食供给,其基础就是植物在其生长土壤中生命周期的根源。
    “在使用作物模型和想要确定适应性战略的时候,我们需要把这种解释土壤反馈的方法变成规则确定下来,”巴索说道,“因为当我们面对2050年时的土壤时,情况肯定会和现在不一样,所以要明确现在的管理方式和未来的适应性战略就变得尤其重要了。”巴索的研究由美国农业部国家食品和农业研究所(National Institute of Food and Agriculture)和英国国际发展部(Department of International Development)提供资助。
(来源:密歇根州立大学  北京市农林科学院农业信息与经济研究所报道)
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