地球上的碳以海洋中最多，達34.5萬億噸；陸地(植物、動物、濕地、土壤)次之，約24萬億噸，大氣最少約0.7萬億噸。在人類劇烈活動的陸地表面，土壤是地球重要的碳庫。全球土壤碳庫為1.4~2.2萬億噸，是大氣碳庫的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，如將高有機碳含量的森林與草原土壤開墾為農(nóng)田，以及農(nóng)田耕作中僅施加化肥忽視有機肥，都會將土壤碳庫由“匯”變成“源”。相反，如果農(nóng)業(yè)措施得當，使土壤有機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。目前人類挖出來的化石碳也是埋葬在地下的，只不過埋深更深而已。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)。
土壤碳庫主要儲存有機碳，它們來自動植物、微生物殘體、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，相對穩(wěn)定。遺憾的是，世界上許多國家長期以來由于僅用地而不養(yǎng)地，土壤有機質(zhì)下降嚴重。世界三大黑土區(qū)之一的中國黑土區(qū)，土壤退化使其固定的碳向環(huán)境凈釋放。中國黑土地總面積3523萬公頃，分布在黑龍江、吉林、遼寧省和內(nèi)蒙古自治區(qū)境內(nèi)。黑土地解決了中國超過10%以上人口的吃飯問題，然而其代價也是沉重的。中國科學院和黑龍江省有關(guān)科研機構(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%。
中國有18億畝農(nóng)田，平均容重1.2噸/立方米，若將土壤有機質(zhì)含量提高1%的話，從相當于土壤從空氣中凈吸收了306億噸CO2。即使我們利用30年的時間來完成這個增長過程，每年也約有10億噸的CO2被固定在土壤里中。目前中國經(jīng)濟活動排放的凈CO2約為70億噸，至2015年將超過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。
中國農(nóng)田土壤經(jīng)過數(shù)千年的耕作，土壤有機碳嚴重偏低，與同類型土壤進行對比，中國耕地土壤有機碳含量尚不及歐洲土壤的一半，因此可提升的潛力很大。從目前中國耕地有機質(zhì)含量來看，水田土壤大多在 1~3%，而旱地土壤有機質(zhì)含量小于1% 的就占 31.2%。盡管有人樂觀地估計，中國近20年來，中國53%~59%農(nóng)田的土壤有機碳含量呈增長趨勢, 30~31%呈下降趨勢, 10%基本持平，中國耕地有機碳貯量總體增加了3.11～4.01 億噸，但我們依然認為中國土壤碳庫的潛力遠遠沒有發(fā)揮出來。農(nóng)民大量焚燒秸稈，就將作物固定的碳當年還給了大氣。
增加耕地有機質(zhì)可顯著地固定大氣中的碳，那么如何來實施呢？我們提出的思路是，在人類收獲糧食的同時，快速將秸稈收集、處理并儲藏起來，為食草動物儲備“糧食”；將動物糞便中的能量通過沼氣池，提取出來供應(yīng)農(nóng)戶需要，減少農(nóng)戶與工業(yè)和城市爭奪化石能源；沼渣、沼液中作為優(yōu)質(zhì)肥料還田，替代全國至少一半的化肥以減少溫室氣體排放；逐步增加土壤有機質(zhì)。
增加土壤有機碳含量，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)。大量試驗表明：每增加0.1個百分點的土壤有機質(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。
為了實現(xiàn)上述耕地固碳目標，我們建議：一要大力發(fā)展秸稈畜牧業(yè)，增加有機肥、開辟鄉(xiāng)村新能源，減少化肥使用并固碳；二要通過市場消費將農(nóng)產(chǎn)品在價格上拉開，將中國耕地的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，增加的價格靠城市市民的自覺消費，來為農(nóng)民增收和土壤固碳“買單”；三是利用農(nóng)業(yè)有機棄廢物還田，并輔以免耕等保護性耕作技術(shù)，減輕土壤有機質(zhì)分解，促進土壤有機質(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)；五是在政策上鼓勵耕地固碳，全球碳貿(mào)易應(yīng)當考慮農(nóng)田固碳貢獻。
提交關(guān)閉
