改变“增碳必然增产”传统认知
“固碳增产”真实边界被揭示
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本报北京8月12日电(记者晋浩天)给黑土地“补碳”,能换来玉米增产吗?在精心照料的试验田里,答案几乎是肯定的。可走进农户自家的田地,这笔“增产账”却不奏效了。北京大学城市与环境学院周丰课题组组织了横跨1000公里的样带调查,揭示了东北黑土区田间试验与农户大田“固碳增产”关系的显著差异,改变了“增碳必然增产”的传统认知。相关成果近日发表。
周丰介绍,我国东北黑土区是世界四大黑土区之一,生产了全国1/4的粮食,是保障国家粮食安全的“压舱石”。这片土地的家底,是千百年来草木枯荣积攒下的深厚有机质。然而,长期高强度开发之下,黑土区农田土壤肥力急剧减退,耕层土壤有机碳含量已下降约1/3。
家底怎么攒回来,粮食产量怎么提上去?周丰说,以往全球范围的田间试验普遍表明,土壤有机碳含量越高,作物产量越高。“但我们注意到,这些试验地块面积小、土地平整、管理精细,与农户大田的真实生产差别很大。缺少大范围农户大田的‘碳—产量’配对数据,大家始终说不清:农民自家地里,到底存不存在‘固碳增产’这回事?”
为此,课题组沿着东北黑土区玉米主产区铺开一条横跨1000公里的样带,收集3个省份14个乡镇33个村共192户农户的配对数据。结果显示,试验田中,每千克干土里土壤有机碳每提升1克,玉米每公顷产量可增加20至40公斤;而在农户大田,土壤有机碳带来的增产,最大增幅不足5%,两者没有显著正相关。“换句话说,‘增碳必然增产’这条写在教科书上的规律,在农民真正种地的场景里失灵了。”论文第一作者赵帅翔说。
课题组进一步分析发现:农户用肥强度高,秸秆还田等保护性措施执行不达标——地力家底没攒下多少,还被高强度的种法不断消耗。由此,周丰给出明确提醒:东北黑土区要实现固碳沃土与产能协同提升,不能单一依赖提升土壤有机碳,必须同步配套优化施肥、推广保护性耕作、常态化开展农技指导。
研究还强调,全球集约化种植区可能存在类似“固碳未必增产”的现象,提升耕地质量、应对气候变化,需充分考虑农户真实复杂的生产行为。相关专家对本研究给予高度评价:该研究厘清了农户大田“固碳未必增产”的限制因素,为东北黑土区实现农业碳中和与粮食安全协同提供了科学依据。