在景觀尺度上可持續地管理水、碳和養分循環

近日，丹麥奧胡斯大學農業生態系Olesen教授在中國農業大學區域發展研究中心的報告中指出，在景觀尺度上，我們可以更有效的對農業系統中的水、碳和養分進行可持續管理。

報告首先明確了可持續農業系統的若干評價標準和實現途徑，作為研究背景，他展示了丹麥農田流失的養分對於湖泊富營養化的貢獻明顯高於森林（下圖）。

報告提出，我們之前的研究多集中在田塊尺度上，但是這樣的視角是有局限性的，不能很好的考慮到農田受其所在的地上地下環境的影響以及作物系統與畜牧、河床濕地（下圖）等系統的互作。當我們著眼於景觀尺度時，我們不僅要考慮覆蓋作物、土壤生物活性、農田生產力等因素，還可以將牲畜、林木、廢棄物處理等也納入到研究當中，實現對資源的有效管理。

針對水分和養分循環，報告指出了三個具體的措施：其一，在技術上，培育和選擇優良品種以增加作物的養分利用效率、種植多年生作物和覆蓋作物以提高土地覆蓋率和適應氮素礦化速率、養殖牲畜以更好的循環利用養分。其二，在空間利用上，識別土質、地貌、與水體的距離，重點關注養分易淋失的地區，重視濕地在消解養分的作用，因地制宜地安排適宜當地的作物生產計劃。三，在供需體系上，改變消費方式和食物供給方式，增加有機、散養、發酵工程等生產方式，有效利用各個環節的廢棄物，減少養分損失（下圖）。

報告展示了丹麥的兩個在景觀尺度上改善養分管理的具體案例，一個是用於生產生物燃料的柳樹林中放養豬、雞以循環利用養分併產出有機豬肉（下圖）。另一個是在穀物生產中應用豆科覆蓋作物以實現改善土壤肥力、減少養分損失、增加產出。Olesen教授提到，在柳樹林中養豬務必要測試豬是否喜歡這個品種柳樹的口味，如果是的話就要考慮柳樹的損失了。

針對碳循環，報告認為包括減少對濕地森林草地的開發、退耕還林還草、增加向農田投入有機質並是通過景觀尺度上管理農業生態系統增加土壤碳儲量的有效方式。此外，還需要認識到土壤有機質的碳氮磷硫等元素的比例較為恆定（11:1:0.21:0.16)，需要將土壤固碳和土壤養分管理綜合考慮。

報告在最後提出了幾個實現途徑。

在政府和宏觀管理層面，決策要基於實證研究和對環境條件的量化評價，制定因地制宜地發展計劃，重視新模式和新生產方式的環境影響是否較低，對施肥用量和方式、地被覆蓋進行合理的補貼和懲罰。

在食物的供需關係層面，零售商和消費者需要當更加重視農產品的資源環境代價，關注農產品生產過程中的水資源污染和消耗、碳排放、養分淋失等環境效益。

對於農業生產領域，總體來說處在一個不斷創新發展的狀態中，但是應當將注意力更多的轉向可持續的角度。農業科研在這個轉變中需要扮演好技術提供者和資源環境效益評估者的角色。

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