一項可能最終對氣候產生重大影響的小型實驗正在密歇根州中部農民邁倫·奧特納的土地上進行。
在40英畝的土地上，他輪流種植玉米和大豆，奧特納在過去幾年中與密歇根州立大學的研究人員合作，以減少氮肥的使用量。 奧特納說，通常，農民每英畝使用約200磅的氮肥，但現在他在試驗田上的用量已降至每英畝約135磅。
奧特納說：“我透過這些研究發現，我們可以少用氮肥，而且還能成功。” “我想再研究幾年，然後再把我所有的土地都投入其中，但我不認為我們這樣做會損失任何產量。”
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對於試圖養活日益飢餓的地球的農民來說，氮肥是一件好事，可以顯著提高他們的作物產量。
但是，密歇根州立大學科學家最近證實的新研究表明，就氣候而言，過多的肥料可能會帶來麻煩。 任何未被植物吸收的氮都會被土壤微生物利用，這些微生物會將肥料轉化為一氧化二氮，這是一種破壞臭氧的氣體，其效力也是二氧化碳的300倍。
因此，重要的是要弄清楚農民可以在哪些地方以及在多大程度上減少氮肥的使用量。 本週釋出的密歇根州立大學的研究為這個問題提供了新的思路，表明施用氮肥量超過植物使用量的農民很可能對氣候產生過大的影響。
獲得非線性結果
同時，施肥不足的農民可能會增加施肥量，而不會造成重大的環境後果。
這項研究發表在《美國國家科學院院刊》上，彙集了來自全球各地的數十項研究，這些研究分析了一氧化二氮的排放量如何根據不同的施肥量增加。
密歇根州立大學W.K. Kellogg生物站的高階研究員、該研究的合著者內維爾·米勒說：“我們發現，一氧化二氮和（氮肥）施用量之間的關係不是線性的，而是一種非線性的指數趨勢，這種趨勢出現在許多不同的作物型別中，包括玉米、主要穀物型別、水稻和草類。”
米勒補充說：“氮對當前農業系統中的許多作物至關重要，但通常施用量過多，導致更多的一氧化二氮排放到大氣中。”
馬薩諸塞州法爾茅斯的伍茲霍爾研究中心的土壤氮專家埃裡克·戴維森是一位沒有參與這項研究的科學家，他說這項發現很重要，因為它讓科學家、政策制定者和農民專注於在最能發揮作用的地方減少排放。
戴維森在一封電子郵件中說：“買不起肥料的非洲農民可以開始使用肥料，而不會有增加一氧化二氮排放量的危險。” “中國農民有時使用的肥料是美國農民的2-4倍，他們可以透過在大量施用量上稍微減少一點來大幅減少一氧化二氮的排放。”
戴維森補充說：“在地方或區域範圍內，區分線性響應和非線性響應對於弄清楚我們可以在哪裡獲得最大的溫室氣體減排效果，以及我們可以在哪裡敢於使用更多肥料以改善糧食安全和減少營養不良非常重要。”
農民的信任飛躍
米勒強調說，這項研究並非旨在說服所有農場減少氮肥的使用，而僅僅是針對那些可能使用過多的農場。
米勒說：“我們非常清楚產量非常重要，對農民至關重要，對不斷增長的人口至關重要。”
據凱洛格生物站主任、該研究的合著者菲利普·羅伯遜稱，有許多行之有效的方法可以減少農民的氮肥使用量。 例如，他們可以在春季而不是秋季施肥，這樣在種子開始生長之前就不會損失太多氮。 他們還可以將肥料放置在更深的土壤中，植物可以更容易地吸收。
但羅伯遜說，讓農場做出這些改變可能是一個挑戰。 農民通常會施用化肥公司建議的氮量，
羅伯遜說：“如果你沒有做對，你的產量就會受到影響。” “因此，需要對肥料建議背後的科學抱有一定的信任。”
一種新的方法是敦促農民採取這一信任飛躍，那就是自願碳市場，該市場由一個名為美國碳註冊處的碳抵消標準組織發放碳信用額。 在專注於市場驅動型減排工作的非營利組織三角洲研究所和氣候信託基金的幫助下，當農民記錄其氮肥使用量的減少時，他們會獲得補償。
作為他在密歇根州40英畝土地上的努力的回報，本週，碳註冊處根據米勒及其同事在電力研究所的財政支援下開發的核查方法，向奧特納發放了作為該計劃一部分的首批抵消額。
羅伯遜說：“僅僅透過減少施肥量，他不僅沒有減少產量，還節省了一些化肥成本，並獲得了可以出售以增加收入的信用額。”
羅伯遜說，自願碳市場的價格可能太低，不足以在短期內吸引大多數美國農民的興趣。 但是，如果實施的政策導致溫室氣體信用額的價值上升，羅伯遜說：“我希望……這將足以推動農民付出額外的努力，更明智地施用[氮肥]。”
經環境與能源出版有限責任公司許可，轉載自《氣候電訊》。www.eenews.net，202-628-6500