Углеродное земледелие: методы, измерение и внедрение.

Одним из главных факторов, влияющих на изменение климата, является землепользование. Ряд сельскохозяйственных практик, таких как обработка почвы, использование пестицидов и гербицидов, чрезмерный выпас скота и многие другие, приводят к значительному выбросу углерода, способному вызывать изменение климата.

Измерение выбросов углерода с использованием точного земледелия

Углеродное земледелие — это просто использование тенденции или практики, которые резко увеличивают уровень CO2, выбрасываемого в атмосферу и превращающего его либо в растительный материал, либо в органическое вещество почвы.

В связи с вышеизложенными причинами, в этой статье мы обсудим все аспекты углеродного земледелия, начиная от основ и методов и заканчивая оценками.

Основы углеродного земледелия

Знаете ли вы, что по мере прорастания растения постоянно поглощают углерод из атмосферы, а затем почва впитывает его и удерживает? Уровень накопленного углерода зависит от типа климата, а также от тип почвы.

Древние методы земледелия, позволяющие изолировать углерод, существовали тысячи лет назад. Например, уменьшение обработки почвы при беспахотном земледелии минимизирует потери углерода в атмосферу. Другой используемый метод — диверсификация культур и выращивание бобовых, многолетних растений, а также покровных культур, которые возвращают углерод в почву.

В почве также обитают микроорганизмы, играющие важную роль в хранении углерода. Кроме того, к экологически чистым методам относится совместное содержание скота и выращивание сельскохозяйственных культур. Когда коров переводят с одного пастбища на другое, трава восстанавливается после выпаса, а навоз животных и последствия их выпаса способствуют восстановлению содержания углерода в почве. Многие фермеры используют эти методы – они известны как ’регенеративное земледелие“.

Углеродные методы земледелия для улучшения здоровья почвы

Использование остаточной биомассы после сбора урожая в качестве органического покрытия позволяет избежать ее сжигания. Органическое мульчирование имеет множество преимуществ, таких как регулирование температуры почвы, повышение содержания питательных веществ в почве, предотвращение испарения влаги и поддержание ее влажности, предотвращение роста сорняков и контроль над их распространением. эрозия, а также улучшение общего состояния почвы.

Переход от традиционных методов обработки почвы к ресурсосберегающим методам, таким как минимальная или нулевая обработка. Обработка почвы рыхлит и аэрирует ее, увеличивая содержание органических веществ или углерода на поверхности, что улучшает рост сельскохозяйственных культур. Когда накопленный углерод высвобождается в больших количествах, он вступает в реакцию с кислородом, содержащимся в атмосфере, образуя углекислый газ.

Выращивание покровные культуры в межсезонье, не оставляя землю голой. Покровные культуры предотвращают эрозию почвы, контролируют влажность, снижают заболеваемость почвы., вредители, сорняк Они способствуют росту растений, а также привлекают опылителей. Кроме того, они служат мульчей и источником органических веществ, и могут использоваться как для выпаса скота, так и в качестве корма для животных.

В зависимости от типа культуры, некоторые из них способны способствовать усвоению азота. Замена монокультуры на севооборот с повышенным разнообразием культур и внедрение интегрированных методов ведения сельского хозяйства.

Включение этих культур в циклы, приводящие к образованию большого количества растительных остатков в почве, увеличивает запас органического углерода в почве. Высокое содержание органического вещества обеспечивает здоровую, биологически активную почву с минимальным количеством проблем, таких как плодородие, вредители и даже болезни. Севооборот также обеспечивает фермерам дополнительный доход.

Замена интенсивного применения химических удобрений на комплексное управление питательными веществами и точное земледелие. Беспорядочное использование удобрений приводит к избытку азота в почве, что вызывает закисление и засоление почвы, а также загрязнение воды из-за стока удобрений.

В отличие от этого, точное земледелие позволяет фермерам целенаправленно обрабатывать определенные участки, а не проводить сплошное опрыскивание; методы углеродного земледелия естественным образом восстанавливают почву, тем самым снижая потребность в синтетических продуктах. Выбор компоста способствует восстановлению плодородия почвы и регулированию накопления углерода в пастбищах.

При равномерном распределении по поверхности почвы компост связывает углерод в стабильной форме, которая нелегко окисляется. Он повышает устойчивость почвы к экстремальным погодным явлениям, таким как наводнения и засухи. Он снижает другие виды выбросов, такие как выделение метана и закиси азота, благодаря разложению органических веществ.

Сочетание деревьев с сельским хозяйством посредством агролесоводства на пахотных землях, при правильном применении, приносит огромную пользу. Уровень поглощения углерода в пять раз выше, чем при использовании улучшенных методов ежегодного земледелия без деревьев. Это позволяет фермерам производить больше продовольствия на имеющихся землях и получать дополнительный доход. Кроме того, азотфиксирующие растения повышают плодородие почвы без деревьев. синтетическое удобрение.

Почва: недорогое решение

Добавление углерода в почву с помощью таких методов, как беспахотная обработка, считается недорогим. Исследования показывают, что затраты на углеродное земледелие составляют всего 10-100 тыс. тонн CO2 на тонну, в то время как для технологий, механически извлекающих углерод из воздуха, эти затраты составляют 100-1000 тыс. тонн на тонну.

Кроме того, углеродное земледелие также является потенциальным источником дохода для фермеров и животноводов, которые предпочитают продавать кредиты, полученные на углеродных рынках. Крупные предприятия, выбрасывающие парниковые газы, включая производителей, покупают эти кредиты, чтобы избавиться от собственных выбросов.

Такие компании, как IndigoAg и Nori, начали выплаты фермерам за углеродные кредиты. 24 июня 2021 года Сенат США принял закон о развитии климатических решений 2021 года, проголосовав 92 голосами против 8. Законопроект позволяет Министерству сельского хозяйства США оказывать помощь фермерам, животноводам и даже частным владельцам лесных угодий в участии в углеродных рынках.

Оценка возможностей хранения углерода

Одна из главных проблем заключается в том, что почва поглощает разное количество углерода в зависимости от глубины залегания, текстуры и даже минерального состава.

Несмотря на наличие методов, улучшающих хранение углерода, оценка объема и продолжительности хранения является сложной задачей, требующей точного определения их денежной стоимости. Кроме того, рыночные механизмы и методы, работающие в разных регионах, часто противоречат друг другу.

Определенные научные прототипы обеспечивают определенное количество поглощения углерода для различных климатических условий и типов почв на основе средних значений по обширным территориям. Администрация требует, чтобы сложные прототипы были подтверждены измерениями, чтобы предотвратить зачет углерода, который не оседает в почве или не остается там в течение длительного времени.

Разработка минимальных стандартов, позволяющих прогнозировать и точно оценивать поглощение углерода почвой, также считается приоритетной задачей. Углерод может оставаться в почве от одного дня до тысячи лет; следовательно, временной масштаб является решающим фактором для рынков.

С нашей точки зрения, в кредитах необходимо указывать период, в течение которого углерод остается в почве, а полные компенсации должны создаваться только для долговременного хранения.

Восстановление богатой углеродом почвы приносит пользу фермерам, улучшая ее состояние и повышая урожайность. Однако администрация могла бы выделить ресурсы крупным сельскохозяйственным предприятиям, обладающим большей способностью к поглощению углерода на своих обширных площадях.

Geopard — это просто инструмент, используемый для планирования и обеспечения устойчивых методов ведения сельского хозяйства. Помимо этого, Geopard использует искусственный интеллект, данные о фермерских хозяйствах, а также данные дистанционного зондирования для определения оптимальной обработки почвы, выбора покровных культур, оценки роста растений и прогнозирования урожайности. Наконец, он также может помочь в проведении анализа выбросов углерода.