最近几年里，全球范围内出现了极端的气候反常。温室气体造成的温室效应就是造成这种现象的主要原因之一，而二氧化碳是大气中温室气体的主要成分，所以人们开始把吸收固化空气中的二氧化碳作为抵御气候恶化的一种策略。
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大多数人并不知道，随处可见的土壤也具有强大的二氧化碳固化潜力。美国俄亥俄州立大学的土壤学家瑞腾·拉尔（Rattan Lal）说，地球上的所有土壤能吸收大气中13%的二氧化碳——相当于1980年到现在全世界二氧化碳的排放总量。
拉尔的这个论断似乎比较夸张，但是不断涌现的证据显示：农耕畜牧生产过程极微小的改变也可能对空气中的二氧化碳含量产生深远的影响。
种植者正在逐渐接受再生农业（regenerative agriculture）的观念。所谓再生农业就是通过堆肥、全年种植、减少耕作、增加植物多样性等方式，不使用农药化肥，让土壤的肥力自然恢复。
这是对自然环境破坏最小的一种生产模式，而且，再生农业生产过程中土壤能够固化更多的二氧化碳。越来越多的研究者正试图把这一点用于环境保护，今年（注：2011年）有7次国际会议的主题都将是如何利用土壤固定温室气体。
拉尔第一次注意到土壤的强大固碳能力时，研究的课题并不是如何对抗气候恶化。拉尔当时关注的是土地和农作物产量问题，他注意到含碳有机物耗尽的土壤往往干燥且易受冲蚀，而含碳有机物丰富的土壤黑色、湿润、疏松而肥沃。
20世纪70年代和80年代期间，拉里在非洲研究当地的土壤，那些土壤因严重缺乏有机质而像水泥一样坚硬。他在那里结识了研究全球变暖问题的先驱罗格·拉夫利（Roger Ravelle）。
拉尔流露出对贫瘠土壤的绝望情绪时，拉夫利猜测土壤里的碳转移到空气中去了。拉尔回忆说：“我告诉拉夫利，我不知道土壤里的碳到哪里去了，我只想让它们回来。”
拉夫利的猜测是对的。数百万年来，植物和土壤中的微生物共生共存，协力调节大气中的二氧化碳含量。植物光合作用时从空气中吸收二氧化碳，并将其转化成糖和其他碳基分子。
这些含碳化合物有部分从根部被共生真菌和土壤中的微生物摄取，最后变成腐殖质储存在土壤里。
10000年前人类开始从事农业生产，土壤这种天然的再生过程随之受到破坏。人类灌溉翻耕、准备种植时，地表下的含碳化合物暴露出来，变成二氧化碳释放到空气中。
畜牧业对土壤的破坏更为严重——家畜啃食地表植被，过度放牧、缺乏复植使整块土地上的光合作用完全停止，当然也不再出现之后的含碳腐殖质储存过程。
根据拉里的计算，整个人类的农业史中，因为此类土地利用变化，从土壤流失到空气、湖、海洋中的碳有70亿到100亿吨。时至今日，温室气体排放总量的三分之一都来源于农业生产和其他土地利用变化。
为了量化测定土壤的固碳能力，加州大学伯克利分校的温迪·斯沃在加利福尼亚州马林县一处面积约539英亩的牧牛场开展了首项此类研究。
这项与牧场主、当地和州土地管理机构合作开展的“马林碳研究项目”（Marin Carbon Project）中，斯沃和她的学生测定了城市庭院废物和农业废物储存碳的能力，其中城市庭院废物是指树枝、树叶、草坪修剪物等，而农业废物包括粪便和玉米秸秆。
之前已有研究证实粪便堆肥能增加土壤中碳的含量，不过在农场主是否能够真正有效利用粪便堆肥改良自家土壤的问题上，斯沃的研究尚无先例。
斯沃发现只是用粪便堆肥就能在两年内显著增加土壤的碳含量，原因可能和植物生长旺盛有关。
根据马林碳研究项目的结果，斯沃预计加利福利亚州的2800英亩牧场能够吸收4200吨二氧化碳——相当于全州发电厂每年排放量的40%左右。为了达到这一目标，每英亩土地需要多吸收1.5吨二氧化碳。斯沃说：“我们的试验已经充分说明增加1.5吨的目标完全可行。”
澳大利亚新南威尔士州土地与节水部（New South Wales Department of Land and Water Conservation）的土壤生态学家克里斯汀·琼斯正在验证另外一种大有作为的土壤增肥策略——依靠多年生草本植物。
有活的植物存在时，植物下的土壤才能够持续固碳。所以琼斯和澳大利亚西部的12位牧场主合作，通过种植常绿的草来增加土壤固碳。
和堆肥固碳一样，种草固碳的有效性也已被证实。琼斯现在希望能够将其实际运用，并准确测定这种方法的固碳量。
四年的观察期间，琼斯记录下了草地固碳量的变化。琼斯说：“我们这几年的工作会让整个世界感到惊喜。”
斯沃和琼斯的项目说明：农场主、牧场主也能在人类抵御温室效应的战役中发挥重要作用。越是贫瘠的土壤改良过程中增加的二氧化碳储存空间越多，南非、南亚、中亚、中美洲的广阔土地将会成为这场战役的新战场。
人类在新战场上的战绩将取决于如何为当地农民提供改良土壤的工具和技术，以及为他们改良土壤提高固碳量提供多少经济补偿。
即使是在美国这样的发达国家，长期以来农业生产仍然依赖大量使用化肥以追求高产。要改变传统的耕种传统，要让农场主不仅可以通过出售农产品获益，也能因为增加土壤的固碳量获得物质回报。拉尔说：“农场主保护生态系统的行为应该得到补偿。这上面的支出是值得的。”
减少温室气体，抵御气候恶化是人类长期而艰巨的任务。再生农业能否在改变传统农业观念的同时，显示出明显的环境改善效果呢？让我们拭目以待。
文章来源：译言网
