在美國大平原的一角，玉米種植者正在使用已被證明的方法來減少他們的碳足跡。
明尼蘇達州、南達科他州和愛荷華州的交界處，以連綿起伏的丘陵和點綴的樹木為標誌，是乾旱草原和林地之間的過渡地帶。最近，這裡已成為更可持續玉米的實驗室，一個研究團隊發現，所使用的工藝可以將碳排放量從全國平均水平降低一半以上。
一項尚未發表的研究中概述的管理措施非常簡單。在這裡，農民們撒播來自其養牛場的糞便，一些人使用 GPS 系統來最大化效率。他們在玉米中穿插種植覆蓋作物，這些植物可以向土壤中注入氮，從而減少對合成肥料的需求。他們透過減少耕作顯著減少了土壤擾動，耕作是指翻挖地面來播種和除草的做法。
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南達科他州蘇福爾斯地區的農民兼 DAK 可再生能源公司（一家乙醇公司）的所有者大衛·科爾斯魯德說：“沒有神奇的靈丹妙藥。” “我們使用了我們熟知的農藝實踐，但以一種可以在不做得過頭的情況下最大限度地提高每英畝產品產量的方式利用它們。”
該地區的玉米產量比平均水平高約 20%。與此同時，農民們能夠用糞便取代大約 14% 的工業肥料。一氧化二氮的排放量——一種溫室氣體，其全球變暖潛能是二氧化碳的近 900 倍——比全國平均水平低三分之一以上。
基思·阿爾弗森和他的家人在他們位於南達科他州切斯特的農場上使用一種叫做壟耕的方法已經有三十年了。壟耕是傳統耕作方法的一種改進，它允許阿爾弗森清除雜草並溫暖土壤——這是耕作的優點——同時減少二氧化碳和一氧化二氮的釋放，並保持土壤中富含必需的碳。
他說：“很多事情都需要更多的管理，注意細節。” “但我們在多個層面上都獲得了好處，對農場的人有好處，對全國人民也有好處。”
這些種植者應該感謝寒冷的北方氣候，這使得這些做法很容易。寒冷的冬季防止土壤中過多的氮流失，種植者可以施用一層輕薄、更高效的氮肥。該地區乾燥的春季也有幫助。他說，在多雨地區，免耕和少耕耕作可能具有挑戰性，因為土壤太溼而無法進行適當的管理。
印第安納州農業部自然資源保護局 (NRCS) 的州土壤健康專家和農學家巴里·費舍爾說，一些種植者擔心再次發生像 2012 年旱災那樣摧毀玉米帶的事件，可能會選擇提前種植以求安全。這需要在通常的種植季節開始之前疏浚和乾燥泥濘的土壤。
更高的產量，更低的溫室氣體
三年前，可再生燃料公司 Gevo 在該地區中心的明尼蘇達州盧文市購買了一家乙醇工廠，以生產異丁醇——一種玉米基乙醇的同類產品，不需要與汽油混合，並且可以根據聯邦可再生燃料標準被認定為高階生物燃料。Gevo 從 Cornerstone 農民合作社購買了該工廠，科爾斯魯德是該合作社的成員。
“Gevo 想了解他們的溫室氣體足跡看起來有多可持續，”傑克·赫特納說，他曾在該研究啟動時在 Gevo 工作，現在領導著一家諮詢公司 Huttner Strategies。
在明尼蘇達大學環境研究所教授約翰·希恩的監督下，Gevo 向該地區近 350 名農民（盧文工廠的潛在玉米供應商）釋出了一項調查。大約選擇了 35 個農場，並對其進行了三年的研究。
該研究發現，40% 的農民在部分耕地上使用牲畜糞便來施肥，而不是用天然氣製造的合成肥料。較高的玉米產量也導致每公斤玉米的燃料消耗量降低。
現在，希恩正準備向同行評審提交關於耕作實踐的新資料，這次使用的是科羅拉多州立大學研究人員最新更新的模型。它量化了由於免耕和少耕做法而殘留在這些農民田地土壤中的碳量。希恩說，這種變化是顯著的。
他說：“我不斷地回到 CSU 的人那裡，問，‘你確定這是真的嗎？’” “我認為這些反映了模型上的真正改進。”
根據希恩的最新估計，這些農民生產的玉米平均每公斤穀物需要 164 克二氧化碳。根據阿貢國家實驗室的研究，美國的平均水平是 371 克。
免耕可能是作物表現好壞的最大決定因素。美國大多數玉米種植者都會耕種他們的土壤，從而阻止碳的封存並釋放一氧化二氮。他說，糞便管理和牲畜整合是最難進行的改變，因為集中的飼養場在很大程度上使養牛和牧場脫節了。
希恩說：“將糞便運到農場需要付出真正的經濟和環境成本。”
農民就像“黑色星期五的購物者”
改變耕作方式對全國各地的農民來說一直是一個難題。美國 NRCS 的費舍爾說，農民不願採用免耕或保護性耕作有幾個原因。主要障礙是對改變的恐懼。
費舍爾談到農民時說：“我們內部的風險警報會響起。” 考慮到每英畝約 500 美元的可變成本，這可是個不小的數目。
有害的昆蟲和真菌會在未翻動的土壤中大量繁殖。儘管存在土壤改良劑和種子技術來克服這些障礙，但許多農民在 20 年前嘗試過，當時這些工具還不可用。種植者還發現很難改變他們依賴了幾十年的養分管理系統。
廣告的影響也在發揮作用。農業裝置公司並不吹捧免耕等技術，這些技術不需要旋耕機或其他機器。
他說：“農民和黑色星期五的購物者沒什麼兩樣。” “關於耕作和耕作裝置的廣告很多，他們從中接收到的訊號是混雜的。”
根據該州的保護性耕作計劃，印第安納州未耕種或最少耕種的玉米土地比例從 2004 年的 36% 躍升至 2009 年的 45%。此後，這一水平一直停滯不前。
儘管如此，費舍爾說，農民們知道土壤的功能不如以前。儘管採用少耕和糞便管理的比例很低，但種植者開始意識到他們可以彌補潛在的產量損失並提高土壤的保水能力。
他說：“他們真的接受了土壤健康運動和資訊。” “在任何時候，你都可以扭轉損失的過程，你可以改變這種情況。”
經環境與能源出版有限責任公司許可，轉載自 Climatewire。www.eenews.net, 202-628-6500