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一个棘手的问题:科学家们正在努力修复世界土壤

土壤从农民手中滑落

农业的集约化提高了粮食产量,但对土壤造成了破坏. 农业在未来的持续发展取决于我们修复它的能力.

在孟加拉国农村的一个农场, 索纳坦为一个小的人举行特别的祝福仪式, 廉价的拖拉机改变了他的生活. 

对于这位以前做陶罐的人来说,这几年是不平凡的,他一直在努力养家糊口.

Sonatan面临的问题是,孟加拉国农村地区的传统耕作方法过于缓慢和艰难,无法过上体面的生活。孟加拉国的极端贫困和营养不良状况在世界上名列前茅. 

用传统上由水牛拉的设备, 到水稻收获的时候,土地已经干涸枯竭,不可能种植主食, 比如扁豆和鹰嘴豆.  

现在, 奔驰宝马游戏大厅的土壤科学家正在用一种 小型播种机需要更可持续的耕作技术

土壤和土地管理专家理查德·贝尔教授说,这意味着家庭可以负担得起教育, 更好的住房, 以及至关重要的卫生保健和药物——同时也从根本上改善所种植土壤的质量. 

“如果一个农民采用了我们的整套产品,一年种两到三季... 一年每公顷可以多赚300到350美元,”贝尔教授说.

“这听起来并不多,但对孟加拉国的小农场主来说确实很多.”

用于小型农场, 该系统可减少作物种植所需燃料的86%, 减少了34%的劳动力和多达33%的水, 钟教授说. 

这意味着孟加拉国农民的利润将增加48%至560%, 根据我们的调查.”

这是一项改变生活的工作,在这个土地上,不断增长的人口推动着1.63亿人将粮食生产推到了小块土地上, 通常没有澳大利亚人的后院那么大.

问题就摆在我们面前

但是,尽管发达国家的土地所有者更容易获得机器, 集约化耕作方式造成的土壤危机, 森林砍伐和风蚀困扰着全球各地的农民. 

根据联合国粮农组织的数据, 世界三分之一的土壤退化,土壤生物多样性丧失, 增加盐度, 污染, 酸化和压实. 

在澳大利亚西部, 奔驰宝马游戏大厅的土壤科学家们正在努力使这些贫瘠的土壤恢复生机,希望为子孙后代提供食物来源.

新的做法正在发展 粮食期货研究所 利用生物塑料,用更少的水和燃料种植更多作物的能力,以及土壤再生.

SoilsWest 主任弗朗西斯·霍伊尔副教授表示,关键是理解土壤的复杂功能,并利用它来帮助应对气候变化.

增加生存的机会

超过70亿个微生物生活在每一把土壤中,这些微生物以碳为食物生存.  

“人们对全球土壤能积累多少碳也越来越感兴趣, 既从与我们国家碳账户相关的政策角度,也受到设定“碳中和”目标的大型组织的推动,霍伊尔博士说.

霍伊尔博士一直在研究西澳大利亚西南部的一系列土壤类型,以揭示不同的耕作方式如何改变土壤中储存的碳量.  

这是关于了解改变土壤有机碳分解速率的驱动因素和机制,以及我们利用了多少和我们建造了多少,”
弗朗西斯·霍伊尔副教授

霍伊尔博士与工业界和政府合作,发现湿度和温度在改变土壤碳含量方面起着关键作用. 

“碳通过输入和输出实现平衡.  So, 输入是基于降雨量和植物生物量的生长方式, 输出(或损失)与它分解的速度有关.  

她说:“温度每升高10摄氏度,分解的速度就会加倍。.

弗朗西斯·霍伊尔副教授正在检查地里的庄稼图片说明:弗朗西丝·霍伊尔副教授在一项实验中,土壤有机碳从0增加了一倍.6% to 1.通过在13年里添加100吨有机物来达到2%.

霍伊尔博士想要描述一些系统的潜力,比如位于西澳大利亚凉爽的南海岸的多年生牧草系统,以储存新的碳.   

“天气凉爽又潮湿, 因此,我们可以种植大量的生物质,而它们不会那么快分解, 因此,与北方农业地区相比,它有更大的潜力储存新的碳.” 

这是改良土壤的剧本

农业学家理查德·哈珀教授测量了种植在珀斯以北180公里处的数百棵6米长的常青树的碳固存情况, 在麦带镇摩拉附近.  

在一个没有农作物的地方, 这种塔加斯特植物每年向土壤中排放3吨二氧化碳,在树木的生物量中每年排放6吨二氧化碳.

在另一个项目, 由雷切尔·斯坦迪什副教授和格里宁澳大利亚管理, 在Peniup农场种植 将贫瘠的土地从不能种植作物的土地变成了有树木的碳汇.  

而这类项目正在贫瘠的土地上寻找机会, 微生物学家丹尼尔·墨菲教授正在为农民们提供一本如何更好地管理高产和贫瘠土地的剧本. 

他们最新的武器是一本叫做 土壤质量6:土壤压实, 它包含了基于数十年研究的建议,可以帮助维持未来的农业. 

丹尼尔·墨菲教授现场报道图片说明:丹尼尔·墨菲教授正在进行一项实地实验,评估生物炭改性土壤的温室气体排放. 

“它包括关于有益和致病生物体以及环境和管理对影响土壤生产和复原力的土壤栖息地的影响的信息,墨菲教授说. 

霍伊尔博士, 谁是这本书的合著者, 她说,她的研究通过给农民提供机制,帮助为世界上主要的粮食和环境挑战提供解决方案, 影响土壤质量的原因和因素, 包括生物的, 化学和物理方面. 

该研究构成了食品期货研究所的使命的关键部分,以确保和维持未来的食物碗.

“过去50年的农业集约化提高了粮食产量, 但城市扩张, 侵蚀, 营养流失, 盐度, 生物多样性丧失和气候变化正构成巨大挑战,彼得·戴维斯教授说, 食品期货研究所副校长.

“这项工作将帮助我们通过回答农民面临的紧迫问题,为这些挑战提供解决方案.”

土壤如何对联合国可持续发展目标作出贡献的地图

这项研究支持了17项中的12项 联合国可持续发展目标. .

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发布:

2021年9月10日

主题:

科学, 研究

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粮食期货研究所

食品期货研究所的研究正在改善充足食品的可获得性和可用性, 安全, 世界各地可持续生产和营养食品.

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