眾多研究表明,草甘膦的使用與成本降低,以及抗藥性作物的選擇對于農戶的保護型耕地決策和減少耕作強度具有互補作用,而農戶的土地管理模式的這一優(yōu)化,對減輕農業(yè)碳排放問題以及加強土壤固碳潛力具有的明顯的促進作用。例如,在加拿大薩斯喀徹溫省,農田管理模式的轉變已使其在過去30年完成了從凈碳排放主體到凈碳固存主體的轉變,這一結論來自于加拿大薩斯喀徹溫大學近期所做的一項社會研究。基于這項研究,小編想向大家主要解讀一下,轉基因作物與草甘膦的使用對農地耕作模式的影響,并如何通過這一影響促進農業(yè)減碳與土壤固碳這一底層邏輯。那么我們來看一下這項調查研究是如何進行的。

加拿大農地耕作模式的變遷與碳固存能力的變化背景

首先給大家介紹一下加拿大農地耕作模式的變遷與碳固存能力的變化背景。在20世紀80年代末和90年代初,加拿大農民開始從傳統(tǒng)的土地管理方式(如休耕一年和用耕作來控制雜草)轉向可持續(xù)性更強的做法。從歷史上看,首選的雜草控制方案是在整個生長季節(jié)對土地進行頻繁的耕作,以根除雜草生長,這種做法被稱為“夏季休耕”。隨著農藥產品以及抗藥性作物的普及,農民的耕作習慣與耕作強度逐步發(fā)生轉變,采用抗藥性作物和草甘膦與保護性耕作模式之間存在互補關系,從而導致相應的溫室氣體排放變化。例如,在加拿大草原上種植抗藥性油菜10年后,免耕土地管理模式已增長到超過330萬公頃,與傳統(tǒng)耕作相比,每年碳固碳效應增加了43.6萬Mg。在對1986年至2006年間的油菜籽種植的溫室氣體排放研究中發(fā)現(xiàn),減少“夏季休耕”模式,能多吸收0.4(公頃/年)Mg的二氧化碳當量,而采用保護性耕作模式每年能多吸收0.2(公頃/年)Mg的二氧化碳當量。沿用了抗藥性油菜籽生產后,1996-2018年期間土壤碳匯量為25.1億公斤二氧化碳。

越來越多的證據(jù)表明,在加拿大如果沒有1995年轉基因抗藥性作物的商業(yè)化種植,土地的可持續(xù)性種植方式轉變是不可能的。草甘膦成本的降低、作物投入技術的改進以及轉基因作物的采用都對減少耕作強度與耕作模式的調整做出了積極的貢獻。

加拿大薩斯喀徹溫大學對三者之間關系的調查

為了探究它們之間的聯(lián)系,加拿大薩斯喀徹溫大學以本省農戶作為調研對象進行了研究(該省農耕土地以草地為主)。該項研究是在2020年11月至2021年4月期間進行的,基本的數(shù)據(jù)采集類型有：農戶耕作行為中的種植方式、設備投入、田間維護與收獲,以及農戶的基本年齡、家庭、土地等屬性。數(shù)據(jù)的時間跨度在1991–1994與2016–2019兩期間內,同時記錄了耕作強度與耕作方式的選擇。而田間碳固存能力的數(shù)值量化主要采取加拿大國家溫室氣體清單報告中的碳系數(shù)法來衡量,它清晰直觀的顯示了農戶不同的耕作方式所帶來的土壤碳固存能力的變化。例如,當農戶采取“免耕”時,水分充足的草地土壤碳固存量會增加0.15Mg/畝/年；當農戶采取“傳統(tǒng)模式耕作”時,水分充足的草地土壤碳固量存會下降0.15Mg/畝/年。具體耕作模式的選擇如下所示：

這一試驗最終描述了,在加拿大薩斯喀徹溫省20世紀末與近幾年農戶的耕作選擇變遷中,農戶對抗藥性油菜、草甘膦使用和其他轉基因作物的選擇在不同程度上促進了他們采用不同的可持續(xù)耕作方法,以及與之對應的土地碳固存能力的增強。同時也提出,在加拿大草甘膦的使用與轉基因抗藥性作物的搭配對于可持續(xù)土地耕作模式的維持至關重要。通過政策禁止或限制這兩項應用中的一種或兩種都會對農業(yè)碳中和產生較大的不利影響。

小結

前面說到,加拿大薩斯喀徹溫大學的這一研究認為,通過政策禁止或限制草甘膦的使用與轉基因抗藥性作物會對農業(yè)碳中和產生極大的消極作用。但眾所周知,國際國內輿論對于草甘膦與轉基因作物的生物安全性問題早已爭論得不可開交。不可否認的是農藥產品的使用確實對農戶的農業(yè)生產方式產生了翻天覆地的變化,對于這一矛盾點,小編認為,在如今國家建設與發(fā)展實現(xiàn)“碳達峰”、“碳中和”的大勢下,尤其對于發(fā)展中國家,農業(yè)作為不可或缺的一環(huán),找到綠色農化產品、轉基因作物的投入與土地耕作模式選擇之間的平衡點才是現(xiàn)如今亟需解決的問題,也應該成為農業(yè)科技與經(jīng)濟研究關注的重點。