拉坦·拉尔博士的智慧：土壤在中美农业应对气候变化中的关键作用

Originally published on March 9, 2023 - English version here

土壤退化影响着地球表面三分之一的土地，引发沙尘暴、洪水和山体滑坡。土壤退化还对我们的粮食供应构成全球性威胁，并削弱了土壤固碳以减缓气候变化的能力。中国人均耕地面积仅为 0.21 公顷，远低于全球平均水平。更糟糕的是，40% 以上的耕地已经退化。 

保护土壤的必要性是每年 12 月 5 日“世界土壤日”的重点。在俄亥俄州立大学举行的 2022 年度活动上，2020 年世界粮食奖获得者拉坦·拉尔（Rattan Lal）在讨论上提醒所有与会者“土壤是食物的起源”。我第一次见到拉尔是在上世纪80 年代中期，当时我们都在俄亥俄州立大学执教，并且我们都认为土壤就好比一个银行账户。在向地球“提取”资源之前，我们首先应该要“存入”养分和有机物质，并避免土壤压实和污染。 

拉尔的职业生涯都在潜心专研这些问题，尤其是在中国和美国这两个全球最大的农业国中的表现。在他发表的 1000 多篇科研文章中，保护性农业（conservation agriculture）和土壤在可持续发展中的作用等主题尤为突出。 

碳排放管理与碳封存 

拉尔出身贫寒，在巴基斯坦（原为英属印度）的一个小农场长大，一路成长为这个领域的专家。他最早就读于印度卢迪亚纳（Ludhiana）的旁遮普农业大学（Punjab Agricultural University），他的一位教授鼓励他学习土壤科学，无需多言拉尔便选择了这个专业。身为一个农民，他知道在丰年时投资改良土壤，使其在灾年时还能提供食物的重要性。 

让我们来看看拉尔对碳封存这个重要议题的看法。在中国环境论坛绿茶聊天会（Green Tea Chat）上，他指出土壤是生物圈中最大的陆地碳库。因此，土壤固碳是可持续发展的一个重要机遇，政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change）的一份特别报告指出，即使是在退化的土壤上培育植物，也能从大气中吸收 630 亿吨碳。随着植物的分解，储存在其体内的二氧化碳会进入到土壤。健康的土壤能保留下这些碳，将其封存在地下，不会释放到大气中。 

当人们将土壤用于农业和城市发展时，二氧化碳就会逃逸到大气中。例如，中国农业土壤中储存的碳已经流失了大约一半。在全球范围内，土壤释放了约 1330 亿吨碳。 

保护性农业势在必行 

耕地退化在中国尤为严重。每公顷受重金属污染、被施工压实、因水管理不善或过度放牧而沙化的农田，每年都会失去从大气中去除12 公斤碳的潜力。这是三重损失，对粮食生产、大气和气候都造成了破坏。为了弥补生产力的损失，农民将氮肥施用量增加了四倍之多，从而增加了水污染和排放一氧化二氮（一种强效的温室气体）的风险。 

在绿茶聊天会上，拉尔深入讲解了保护性农业如何扭转土壤退化趋势。更健康的土壤可以更好地进行碳封存，减少一氧化二氮的排放。保护性农业的五大支柱是 

• 不翻耕土壤。 

• 保持地表植被和/或作物残茬覆盖。 

• 采用复杂的轮作方式并在淡季种植覆盖作物。 

• 作物与树木和牲畜饲养相结合的综合发展方式。 

• 除了施肥之外，还要进行综合土壤肥力管理。 

上世纪 80 年代中期，中国的部分农民开始采用保护性农业，令人遗憾的是进展十分缓慢。2016 年，中国仅有 800 万公顷的土地采用了保护性农业，大约相当于南卡罗来纳州的土地面积。 

在全球范围内，保护性农业仅占耕地总面积的 15%，主要集中在北美和南美。同样，在美国，保护性农业的应用也还不广泛。令人鼓舞是据美国农业部估计，美国有 40% 的耕地没有翻耕，农民将作物残茬留在地里过冬。然后，种植冬季覆盖作物将空气中的二氧化碳转移到土壤中。但美国只有约 2% 的耕地采用了这种方法。 

行动起来，改善土壤健康 

拉尔的土壤科学和碳排放管理研究不仅限于学术领域，他还致力于推动政策上的改变。例如，2015 年，拉尔与法国农业部长合作，制定了在COP21巴黎气候峰会上提出的“千分之四”粮食安全与气候倡议。 

土壤中的碳含量是大气中碳含量的两到三倍，这一倡议对于实现让土壤更健康的目标至关重要。倡议旨在通过每年将土壤表层的碳储存量增加 0.4%（即千分之四）来支持保护性农业实践。 

“千分之四”倡议是一个双赢的方案，既有助于稳定大气中的碳，又能确保我们享有足够的食物。在中国，土壤固碳的潜力足以抵消其每年 25% 的化石燃料排放量。 

然而，拉尔意识到保护性农业并不适用于所有地区或所有作物。针对具体地区需要提出不同的建议，还需要大批的农业专家与农民合作，量身定制保护措施。如果工作不到位，作物产量就可能会受到影响，土壤中的空气和水污染物也可能会被释放出来。 

拉尔补充说道，在世界上的贫困地区，土壤就像一面镜子。如果某个地方的人们陷入绝境忍饥挨饿，他们就会把痛苦传递给土壤，而土壤也会予以反击。因此，通过实践生态农业和采用再生农业，以此尊重土壤资源尤为重要。 

拉尔在绿茶聊天会中还提到，美国1967 年颁布的《清洁空气法》（Clean Air Act）和 1972 年颁布的《清洁水法》（Clean Water Act）为改善环境质量奠定了的良好开端。为了确保农业的可持续发展，美国还需要通过《健康土壤健康气候法》（Healthy Soil Healthy Climate）（2020 年提交至参议院），奖励农民改善土壤质量和碳封存能力。 

没有健康的土壤，地球就无法维持清洁的空气和水。令人鼓舞的是欧洲议会正在考虑类似的法案，农业和商业团体希望美国国会审议的下一个农业法案也能解决这一问题。 

下一个“世界土壤日”是 2023 年 12 月 5 日，恰好也是COP28在迪拜拉开帷幕的日子。拉尔的研究表明，土壤完全可以作为碳存储库。现在，我们不仅应该为更健康的土壤举杯，更应该采取行动使其成为现实。