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再生农业

作者:迈其生物

来源:科学网

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“再生农业早在上世纪80年代由美国科学家Robert Rodale提出,但一直不温不火。”李保国说,直到近几年,再生农业频繁出现在国际上的重要活动和重要文件中。

2020 年,荣获世界粮食奖的国际土壤科学联合会主席Rattan Lal将再生农业当作重要研究课题,并认为该模式能够真正同时满足日益增加的粮食需求和生态环境改善需求。

在过去40 年里,人类面临着前所未有的生态危机。由于土壤退化和荒漠化,世界30%的农田被遗弃,而52%的农业用地受到土壤退化的中度至严重影响。土壤因人类活动,主要是农业活动而退化。

频繁翻耕或整地、灌溉、不合理施用化肥和农药、过度放牧以及重型农业装备使用,都会造成土壤退化。开垦土地和毁林使得各种原始植被被次生植被所取代。土壤的退化直接表现为土壤由碳汇变为碳源,更多土壤有机质分解释放二氧化碳到大气中,对全球变暖产生重要影响。

东北吉林省梨树县境内采取梨树模式后一典型黑土的土壤剖面。现黑土层厚度20-30cm,科学研究推测此处黑土开垦前,黑土层厚度应为60-70cm。李保国供图

另一方面,人类还面临粮食安全的问题。预计2050 年要多生产60%的粮食才能满足人类的需求,这只能通过不断提高单位土地的生产力来实现。

面对双重胁迫,全球科学家提出了有机农业、保护性农业、低碳农业、生态农业等以实现可持续农业为目的的农业模式。

“但是全球农业可持续危机仍在加剧。一个主要原因是这些模式没有真正从土地可持续利用或保护性利用出发实现农业自身可持续的发展。”李保国说。

Robert Rodale提出的再生农业概念就是以土地的可持续利用为基础,并进行了30多年的探索试验。在北美,他们实现了二氧化碳排放量降低35.3%、利润增加193.7%的显著生态经济效益。

李保国等通过梳理再生农业定义,把再生农业概述为是以实现农业可持续发展为目的,基于土地保护性利用,在减少机械作业和化学品投入的基础上,通过基于自然的解决方案提高作物产出的同时,提升土壤有机质和氮元素、促进土壤固碳、改善土壤健康、实现最大化生物多样性的农业模式。

 

两项“新”技术措施

“再生农业以土壤为中心,而不是以种子为中心,其前提是土壤、植物、动物和人类的健康是不可分割的。在当前的气候变化和环境问题的背景下,适当地扩展这一理念,认为土壤、植物、动物、人和环境的健康是一个不可分割的整体。”2020年,Rattan Lal撰文指出,再生农业协调了生产充足的营养食品和恢复环境的必要性两个挑战,使得农业成为解决环境问题的方法。

Robert Rodale指出,利用再生农业的措施,不仅可以大幅增加现有土壤有机碳和氮元素的含量,同时也可改善土壤结构和土壤健康,提高土壤肥力和作物产量,保持水分和蓄水层的补给,从而提高应对极端天气的弹性。

和此前的可持续发展农业的概念相比,“再生农业包括了基于系统的保护性农业。”Rattan Lal说。

李保国向记者解释道,再生农业深化与拓宽了保护性农业的概念。在技术措施上,二者都包括免耕农业、秸秆覆盖、病虫害综合治理和复杂轮作等。而再生农业又突出强调了覆盖作物和整体放牧两项技术措施。