能否改变着我们农场水稻做个气候解决方案?

2020年4月23日
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农民们重点就如何减少甲烷排放和节约用水,以进一步减少主粮作物的气候足迹。

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能否改变着我们农场水稻做个气候解决方案?

农民们重点就如何减少甲烷排放和节约用水,以进一步减少主粮作物的气候足迹。

覆盖现在的气候这个故事最初出现在民事餐馆作为“现在报道气候”的一部分在此再版。“现在报道气候”是一个全球新闻合作组织,旨在加强对气候事件的报道。

赖斯可能会有一段时间。直到最近,普通美国人只吃大约a半磅而一些亚洲国家的人每年要吃8磅以上的谷物。然而,到3月初,一家数据公司发现大米和其他主食的销量有所上升84%。作为重要的出现问题就肉类生产的短期未来而言,这种谷物可能会成为美国人饮食中更重要的一部分。

作为美国生产的为数不多的直接供人们食用的商品之一,大米对环境的影响也比许多其他食品小得多。

“人们低估了饭。这是一个小米粒,”梅丽尔·肯尼迪,谁是路易斯安那州水稻的农民的女儿,肯尼迪米厂的CEO,和的创始人4姐妹大米。在流感大流行,但是,它可以有效地养活了很多人。

但水稻种植并不完美。事实上,全球水稻生产至少是农业排放的10%。它会产生大量的甲烷——一种比二氧化碳强24倍的温室气体。但事实证明,这更多的是数量因素,而不是增长方式。大米提供世界上五分之一的卡路里,研究表明,每卡路里,实际上有一个排放足迹最低与肉类、水果、蔬菜、小麦和玉米相比。

现在,人们越来越重视实践,进一步降低大米对气候的影响。而且,因为它是世界上种植的第四大作物,这些变化可能相当于一个显著的气候解决方案。

在里面2020年撤军审查非盈利智库项目“缩减”(Drawdown)利用最新的科学研究成果分析了不同的气候解决方案对各行业的影响,其中包括两种水稻生产转移方法。

“这两种解决方案都是关于如何以最可持续的方式种植水稻。这是水稻种植从传统方式向改良方式的转变,”生物平衡建模的高级研究员Mamta Mahra博士说。“问题是:如果我们已经开始种植水稻,为什么不看看能减少多少排放呢?”

水稻生产今天

根据联合国的粮食及农业组织在美国,水稻是世界第四大农作物。如果考虑到人类的消耗,这个数字可能会上升,因为玉米和甘蔗也被用于生产生物燃料。

中国的农民无疑是种植得最多的。美国排名第十二全球大米产量,且绝大多数发生在六个州:阿肯色州,加利福尼亚州,路易斯安那州,密西西比州,密苏里州和德克萨斯州。在2019年,美国稻农收获约从不到2500000英亩18十亿斤大米。大约有一半大米出口主要销往墨西哥、中美洲和东北亚,以满足比美国更大的全球需求

肯尼迪说:“美国生产的大米比我们吃的还要多。“我希望在我的有生之年这种情况会有所改变。”

“改进水稻生产”

行业对环境影响的思考和讨论方式正在逐渐发生变化。去年,代表该行业的美国大米协会发表了一份64页的报告可持续发展报告。本周,它宣布了新的可持续发展目标,承诺到2030年将水的使用和温室气体的排放减少13%。

美国大部分水稻种植在整个季节都被洪水淹没的数千英亩土地上。洪水可以控制杂草,还有其他的作用,比如让土壤中的营养物质对植物有用。但是它需要大量的水,而生活在被水淹没的农田下面土壤中的微生物会产生甲烷,然后由植物释放出来。

水稻农场阿肯色州

阿肯色州的农家饭。兰斯翔/ USDA

减少的时间字段被淹没的量,然后,有两个目的:节约用水和减少排放。这是参与什么项目亏损归类为主要业务之一“提高水稻产量。”

南美国,越来越多的农民使用的是所谓的干湿交替(AWD)方法。有研究发现,这取决于如何经常和农民多久漏各自的领域,这种做法可以减少甲烷排放多达65甚至90%。然而,AWD并不普遍,目前还不清楚它是如何影响产量的。

肯尼迪说节约用水等沟灌(也称为行稻)和尾水回收,这允许农民再利用水多次的其它方法,是更受欢迎。

还有证据表明,一些稻农正在减少耕地,这是另一种减少排放的方法。根据美国水稻协会的报告,路易斯安那州的一项研究发现,2000年到2011年间,使用低耕耘或免耕耘方法的稻农数量从26%增加到41%。

水稻选育新品种还可以帮助农民实现这些做法,并具有直接减少排放的潜力。自1991年以来安娜·麦克朗一直在研究水稻品种,是农业部的美国部主任(USDA)戴尔保险杠国家水稻研究中心在阿肯色州。

她的团队使用传统的育种是轨道现有工厂内的基因复杂的形式。在其他国家的研究人员有用于遗传修饰修改水稻耐气侯变化性,但目前在美国批准生产转基因无米

“我们目前的研究计划是80%集中在...气候变化,”麦克朗说公务员实惠。干旱和极端高温威胁稻米作物,和她的团队正在研究的性状和品种能够承受这些条件,同时支持新的耕作方法。“正在使用的水来控制杂草,但它也提供了这种均匀的生长环境使植物能做到最好,”她解释说。“如果你去哪里你不保持电场充斥系统,但所有的品种已针对洪水优化,这是行不通的。”

麦克朗的团队还根据种植的水稻品种比较了甲烷的产量。“我们看到了巨大差异甲烷的含量。Rondo释放的甲烷是下一个变种木星释放的2.5倍。释放的甲烷是其他三个品种的5倍。”问题是:为什么?在这方面进行更多的研究可能会发现让农民种植低甲烷含量的水稻品种。

越来越多的种植者选择使用有机方法种植水稻。美国农业部数据SHOW 2008年和2016年,和美国赖斯的报告之间的5000英亩增加有机产品“在过去的20年里增长了6倍”。但是很少有关于有机系统在排放方面的比较研究。

Lundberg家庭农场在加州,布莱斯·伦德伯格(Bryce Lundberg)的父母在国家有机标准出台之前就开始种植有机水稻了。1969年,他家开始自己碾米,1985年,他和哥哥开始务农。如今,这家人出售的大米大约有一半是自己种植的,其余的大米来自其他农民,其中绝大多数都在附近。

他们卖大米的百分之八十是有机的;其余符合他们称之为生态养殖标准。“没有稻草焚烧,有旋转的要求。这里只有一个批准的杀虫剂......和几个除草剂,但它们都可以在危险【类别】,”他说。“这不可能是一种致癌物质。这不可能是一种诱变剂。它不能上潘的“坏演员”名单。它不可能是一个广泛的杀手,会影响青蛙、蛇、鱼。它不能在水中存在。”

他补充说,他的父母采取的方法是基于他们“想要与自然紧密合作,而不是毒害他们耕种或居住的地方。”

上有机水稻农场,跳过合成肥料和除草剂(其普遍存在在传统的水稻种植中)是一种策略能产生更健康的土壤吗,它可能含有更多的碳。然而,没有除草剂,洪水变得更加重要。伦德伯格控制杂草的方法是用洪水淹没田地杀死草,然后用几个月的时间使田地干燥来杀死水生杂草。该系统最终看起来像一个AWD版本,伦德伯格说加州大学戴维斯分校已经与该公司合作进行研究,表明它确实减少了甲烷排放,因为植物和土壤浸泡在水中的时间更短了。他们希望在今年年底公布这项研究。

水稻强化栽培体系

对诺曼·厄普霍夫来说,所有这些改进与一种被称为水稻集约化系统(SRI)的革命性系统相比都微不足道。

Uphoff是为高级顾问SRI-水稻他自1970年以来一直在康奈尔大学任教。SRI是上世纪90年代在马达加斯加发展起来的,是一种让小农户用更少的资源养活自己的方法。

与传统的播撒水稻种子(基本上就是从飞机上扔下)的系统不同,使用SRI系统的农民在干涸的土壤中以网状模式种植水稻幼苗,幼苗之间留有空间。他们散布堆肥以促进土壤健康(尽管有些也使用合成肥料),然后使用干湿交替的灌溉系统来代替被淹的田地。他们用旋转除草机或手工来控制杂草,而不是使用除草剂。

水稻集约化制度下的水稻种植。莲花食品

厄普霍夫解释说:“这种植物将会生长到足够的空间。”“如果根能自由生长,没有太多的水和足够的有机质,你会得到更多的根和分蘖生长。"分蘖好像植物的枝子;当它们的数量增加时,每一株植物都能生产更多的水稻。

大量的学习多年来已经表明SRI可以产生高收益,通常是从比较高20%到50%的传统淹水系统,同时节省金钱上的投入。在2013年进行的一项荟萃​​分析发现SRI管理导致用水量少22%。几项研究研究还表明,社会责任投资导致甲烷排放大幅减少,尽管它确实增加了另一种强大的温室气体一氧化二氮的排放,但净温室效应仍然是积极的。

厄普霍夫说,目前有60个国家的农民在使用社会责任投资,其中大约有20个国家领先。他说:“我们估计,至少有2000万农民完全或部分地使用了这些想法,因此他们的作物收成得到了改善。”然而,大多数美国农民都对这种做法敬而远之。

“我们主要关注的是对贫穷国家的农民。美国稻米产量高资本和补贴,”他解释说。80%或90%切割植物种群的想法,是不是可能是流行在这里,他补充道。“谁使他们的生计上......人们种子,化肥和除草剂不想听到这个。”

有一些美国小型农场使用SRI的一些原则种植“旱地”水稻的例子。蓝月亮英亩在新泽西州东北部众所周知的,下一步生产紫金山有机物正在开创的中大西洋自己的流程。基于加州莲花食品还销售世界各地使用SRI的小农生产的大米。

但据消息人士称,对于大规模生产的绝大多数水稻,农民们认为SRI不切实际,尤其是因为它往往是劳动密集型的。厄普霍夫说,缺少的部分是专门的设备,如果存在这种机械化,就没有理由不大规模应用它。

缩减项目本身提出了两种方法——在世界各地的小农户中推广SRI,同时在大型农场中使用其他技术——作为具有真正潜力的互补解决方案。换句话说,在世界上有如此多的大米和迅速变化的气候,所有减少这种重要谷物足迹的努力都是值得的。

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