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美為農(nóng)業(yè)設計“一氧化二氮溫室氣體減排方法”

2012-7-24 14:27:20

在全球溫室效應加劇，氣候變化已引發(fā)各國極大關(guān)注的今天，人們談論最多的是工業(yè)減排問題。實際上，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的影響也是一個非常重要的因素，農(nóng)業(yè)減排對某些國家的重要性甚至超過了工業(yè)減排。只是對農(nóng)業(yè)減排問題的認識以及農(nóng)業(yè)如何減排而不影響農(nóng)作物產(chǎn)量的問題，尚處于探索研究階段。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的影響

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開化肥，特別是氮肥。為確保農(nóng)作物產(chǎn)量，無論是自然條件好的地區(qū)，還是土壤條件差的地區(qū)，都在不同程度地使用各種類型的氮肥。事實上，這些氮肥并不完全為農(nóng)作物所吸收，多余的以一氧化二氮的形式，流向土壤、地下水和空氣之中，對環(huán)境構(gòu)成危害。研究顯示，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的一氧化二氮的排放量正隨氮肥使用的多少，呈現(xiàn)出指數(shù)級增長。

一氧化二氮分子可以在大氣中存在100年以上而不分解，并且對熱量的吸附作用極強，是二氧化碳的300多倍，因此，它對溫室效應的貢獻遠遠超過二氧化碳。而人類活動所產(chǎn)生的一氧化二氮主要來自農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，如美國與人類活動有關(guān)的一氧化二氮排放，有70%來自農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

因此，在積極應對全球氣候變暖、重視和采取工業(yè)減排措施的同時，作為一個新課題，農(nóng)業(yè)減排問題已擺在人們面前，特別是擺在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國面前。

農(nóng)業(yè)減排的困境和前景

在全球人口不斷增加，糧食安全日益嚴重的今天，一味強調(diào)保護環(huán)境，要求農(nóng)民減少對化肥的使用，以犧牲農(nóng)作物產(chǎn)量為代價，顯然是不現(xiàn)實的。為解決這一矛盾，就必須拿出一種辦法，既讓農(nóng)民合理使用氮肥，確保增產(chǎn)增收，又能減少對化肥的過度依賴，減少對環(huán)境的污染。目前，美國研究人員正試圖通過平衡農(nóng)民收益的辦法，研制出一種系統(tǒng)方法，使農(nóng)民積極參與到減排與環(huán)保之中。

該方法的全名為“一氧化二氮溫室氣體減排方法”，由美國國家科學基金會(NSF)凱洛格生物站(KBS)承擔。經(jīng)過數(shù)十年努力，目前已處于收尾驗收階段。設計這種方法的主要目的是，在確保農(nóng)民收入的情況下，最大限度地減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥的使用量，從而降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境帶來的負面影響。

研究人員通過收集各種數(shù)據(jù)，比對氮肥使用量的增減對環(huán)境的影響，以及對農(nóng)民利益帶來的損害，并由此設計出一種運算體系，幫助農(nóng)民優(yōu)化使用化肥。根據(jù)這個方法，如果農(nóng)民因氮肥使用減少導致一定程度的減產(chǎn)，則可以通過這種方法設計出的體系，獲得相應的碳信用額，而這些碳信用額能夠在碳交易市場中兌換成經(jīng)濟補償。目前這一交易市場已經(jīng)獲得“美國碳注冊”的批準，并即將得到“驗證碳標準”認可。該方法已在密西根州圖斯克拉縣一個農(nóng)場進行了示范使用。

“碳信用額鼓勵農(nóng)民精確使用化肥，而不是減少產(chǎn)量?！表椖恐饕芯空?、密西根大學科學家菲爾·羅伯森說，“如果產(chǎn)量下降太快，則會刺激農(nóng)民使用更多化肥，從而產(chǎn)生更多的一氧化二氮排放，對環(huán)境形成更大危害?！?/font>

研究領(lǐng)導人之一、凱洛格生物站科學家內(nèi)維爾·米拉爾認為，該方法的主要價值是簡單、易行。農(nóng)民可以運用它盡量減少對氮肥的依賴，有利于降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對一氧化二氮的排放；而且，該方法還可以在減少地下水中的氮排放和降低大氣中其他形態(tài)的氮排放方面發(fā)揮作用。

研究人員認為，此方法將環(huán)境利益與環(huán)境市場聯(lián)系起來，而不是僅僅減少糧食產(chǎn)量，對維持地球生態(tài)系統(tǒng)、養(yǎng)活更多的人具有重大意義。

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