地球上的碳以海洋中最多，達(dá)34.5萬(wàn)億噸；陸地(植物、動(dòng)物、濕地、土壤)次之，約24萬(wàn)億噸，大氣最少約0.7萬(wàn)億噸。在人類劇烈活動(dòng)的陸地表面，土壤是地球重要的碳庫(kù)。全球土壤碳庫(kù)為1.4~2.2萬(wàn)億噸，是大氣碳庫(kù)的2~3倍。理論上講，大氣中的碳可以全埋在土壤里。但土壤碳庫(kù)的作用是雙重的，完全取決于人類的土地利用方式，如將高有機(jī)碳含量的森林與草原土壤開(kāi)墾為農(nóng)田，以及農(nóng)田耕作中僅施加化肥忽視有機(jī)肥，都會(huì)將土壤碳庫(kù)由“匯”變成“源”。相反，如果農(nóng)業(yè)措施得當(dāng)，使土壤有機(jī)碳維持在較高的含量水平，則農(nóng)業(yè)土壤可固定巨大的碳。目前人類挖出來(lái)的化石碳也是埋葬在地下的，只不過(guò)埋深更深而已。除生物措施外，解決碳的去向出路似應(yīng)在地下，這個(gè)地下不是各種礦坑，而是地表土壤，包括成熟的森林、草原、沼澤、高寒草甸、甚至農(nóng)田土壤在內(nèi)。
土壤碳庫(kù)主要儲(chǔ)存有機(jī)碳，它們來(lái)自動(dòng)植物、微生物殘?bào)w、排泄物、分泌物等，上述成分分解后以土壤腐殖質(zhì)形式存在，相對(duì)穩(wěn)定。遺憾的是，世界上許多國(guó)家長(zhǎng)期以來(lái)由于僅用地而不養(yǎng)地，土壤有機(jī)質(zhì)下降嚴(yán)重。世界三大黑土區(qū)之一的中國(guó)黑土區(qū)，土壤退化使其固定的碳向環(huán)境凈釋放。中國(guó)黑土地總面積3523萬(wàn)公頃，分布在黑龍江、吉林、遼寧省和內(nèi)蒙古自治區(qū)境內(nèi)。黑土地解決了中國(guó)超過(guò)10%以上人口的吃飯問(wèn)題，然而其代價(jià)也是沉重的。中國(guó)科學(xué)院和黑龍江省有關(guān)科研機(jī)構(gòu)研究數(shù)據(jù)表明，東北地區(qū)坡耕地黑土層厚度已從60~70年前的80~100厘米減少到現(xiàn)在的20~30厘米，土壤有機(jī)質(zhì)含量由12％下降到1~2%，85%的黑土地處于養(yǎng)分虧缺狀態(tài)。黑龍江省黑土層流失厚度每年達(dá)到0.6~1厘米；吉林省30厘米以下薄層黑土面積已占黑土總面積的42%。
中國(guó)有18億畝農(nóng)田，平均容重1.2噸/立方米，若將土壤有機(jī)質(zhì)含量提高1%的話，從相當(dāng)于土壤從空氣中凈吸收了306億噸CO2。即使我們利用30年的時(shí)間來(lái)完成這個(gè)增長(zhǎng)過(guò)程，每年也約有10億噸的CO2被固定在土壤里中。目前中國(guó)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)排放的凈CO2約為70億噸，至2015年將超過(guò)100億噸。從上面的分析可以看出，每年依靠土壤捕獲碳的量是巨大的，技術(shù)上也容易操作。
中國(guó)農(nóng)田土壤經(jīng)過(guò)數(shù)千年的耕作，土壤有機(jī)碳嚴(yán)重偏低，與同類型土壤進(jìn)行對(duì)比，中國(guó)耕地土壤有機(jī)碳含量尚不及歐洲土壤的一半，因此可提升的潛力很大。從目前中國(guó)耕地有機(jī)質(zhì)含量來(lái)看，水田土壤大多在 1~3%，而旱地土壤有機(jī)質(zhì)含量小于1% 的就占 31.2%。盡管有人樂(lè)觀地估計(jì)，中國(guó)近20年來(lái)，中國(guó)53%~59%農(nóng)田的土壤有機(jī)碳含量呈增長(zhǎng)趨勢(shì), 30~31%呈下降趨勢(shì), 10%基本持平，中國(guó)耕地有機(jī)碳貯量總體增加了3.11～4.01 億噸，但我們依然認(rèn)為中國(guó)土壤碳庫(kù)的潛力遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有發(fā)揮出來(lái)。農(nóng)民大量焚燒秸稈，就將作物固定的碳當(dāng)年還給了大氣。
增加耕地有機(jī)質(zhì)可顯著地固定大氣中的碳，那么如何來(lái)實(shí)施呢？我們提出的思路是，在人類收獲糧食的同時(shí)，快速將秸稈收集、處理并儲(chǔ)藏起來(lái)，為食草動(dòng)物儲(chǔ)備“糧食”；將動(dòng)物糞便中的能量通過(guò)沼氣池，提取出來(lái)供應(yīng)農(nóng)戶需要，減少農(nóng)戶與工業(yè)和城市爭(zhēng)奪化石能源；沼渣、沼液中作為優(yōu)質(zhì)肥料還田，替代全國(guó)至少一半的化肥以減少溫室氣體排放；逐步增加土壤有機(jī)質(zhì)。
增加土壤有機(jī)碳含量，將耕地變“黑”，不僅可以固碳減排，還可改良土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤保水保肥能力，增強(qiáng)土壤抗蝕抗旱性能，提高作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)。大量試驗(yàn)表明：每增加0.1個(gè)百分點(diǎn)的土壤有機(jī)質(zhì)含量就可釋放600~800公斤/公頃的糧食生產(chǎn)潛力。因此，培育土壤碳庫(kù)是節(jié)約能源、減少污染、培肥土壤的一舉多得的措施。
為了實(shí)現(xiàn)上述耕地固碳目標(biāo)，我們建議：一要大力發(fā)展秸稈畜牧業(yè)，增加有機(jī)肥、開(kāi)辟鄉(xiāng)村新能源，減少化肥使用并固碳；二要通過(guò)市場(chǎng)消費(fèi)將農(nóng)產(chǎn)品在價(jià)格上拉開(kāi)，將中國(guó)耕地的5~10%培育成告別化肥、農(nóng)藥、添加劑、除草劑的永久固碳型有機(jī)農(nóng)業(yè)，在這類土地上生產(chǎn)安全放心的糧食、肉、蛋、奶和蔬菜，增加的價(jià)格靠城市市民的自覺(jué)消費(fèi)，來(lái)為農(nóng)民增收和土壤固碳“買單”；三是利用農(nóng)業(yè)有機(jī)棄廢物還田，并輔以免耕等保護(hù)性耕作技術(shù)，減輕土壤有機(jī)質(zhì)分解，促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)增加；四是利用充分挖掘傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)文化，大力發(fā)展“稻鴨互作”、“稻魚互作”、“禽糧互作”型生態(tài)農(nóng)業(yè)；五是在政策上鼓勵(lì)耕地固碳，全球碳貿(mào)易應(yīng)當(dāng)考慮農(nóng)田固碳貢獻(xiàn)。
提交關(guān)閉
