Phân đạm thường được sử dụng trong thực hành nông nghiệp. Nguồn: Shutterstock.
Mặc dù chuyển sang chế độ ăn tập trung chủ yếu vào các loại thực phẩm có nguồn gốc từ thực vật hơn và giảm lãng phí thực phẩm sẽ là những bước quan trọng, nhưng những gì xảy ra ở cấp độ nông trại sẽ quan trọng hơn. Ở đó, những lựa chọn về công nghệ và cường độ sẽ là vấn đề quan trọng.
Cường độ nông nghiệp
Với các loại cây trồng trên các cánh đồng nông trại, việc quản lý thâm canh hơn có nghĩa là làm giảm tính đa dạng của các loại cây trồng được trồng, kết hợp với việc tăng cường sử dụng chất dinh dưỡng và sử dụng phương pháp làm đất bằng máy ở nông trại.
Ở miền đông Canada, việc trồng trọt đã được tăng cường bằng cách trở nên ít đa dạng hơn. Nông sản hàng hóa thông thường, chẳng hạn như đậu tương, để lại rất ít chất thải (phần lớn là carbon) để bổ sung vào đất nhằm giúp đảo ngược sự tích tụ CO2 trong khí quyển. Sự tăng cường này đã dẫn đến sự suy giảm liên tục lượng carbon trong đất.
Nông dân Canada, với sự hỗ trợ của các chương trình cấp tỉnh và liên bang, đang ứng phó với thách thức biến đổi khí hậu bằng một loạt các biện pháp can thiệp trồng trọt, tất cả đều nằm trong khuôn khổ "các giải pháp biến đổi khí hậu dựa vào thiên nhiên".
Những thực hành mới này nhằm mục đích cải thiện chất lượng đất, trả lại nhiều carbon hơn cho đất, cải thiện hiệu quả sử dụng nitơ và giảm thất thoát khí nhà kính.
Mặc dù không làm đất (tránh làm xáo trộn đất để trồng trọt) không làm tăng lượng carbon trong đất ở miền Đông Canada - không giống như ở miền Tây Canada - việc cắt xén che phủ, đa dạng hóa cây trồng và duy trì đồng cỏ lâu năm được khuyến cáo.
Cây che phủ - giúp đất phục hồi - cũng có thể nâng cao năng suất nông sản hàng hóa bằng cách cung cấp chất dinh dưỡng.
Duy trì đa dạng sinh học hệ sinh thái
Làm gì để duy trì đa dạng sinh học? Chúng ta có nên tối đa hóa cường độ canh tác và hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp để bảo tồn nhiều vùng đất tự nhiên hơn như là nguồn cung cấp đa dạng sinh học? Đánh giá một hệ thống canh tác trên cơ sở làm thế nào hiệu quả nó là một mình, có nguy cơ không bảo vệ đất khỏi tổn thất carbon trong đất.
Các hệ thống cây trồng ít thâm canh hơn có thể mang lại lợi ích cho đa dạng sinh học cả trên và dưới mặt đất ở đất canh tác. Do đó, lựa chọn cường độ canh tác năng suất nhưng vừa phải là lý tưởng để bảo tồn cả đất, hàm lượng carbon và đa dạng sinh học.
Các hoạt động nông nghiệp, như canh tác cải tạo, có thể giúp giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu. Nguồn: Phys.org
Như chúng tôi đã chỉ ra gần đây, một loạt các cường độ quản lý cây trồng cũng được tìm thấy trong các hệ thống canh tác được quản lý tuân theo một tiêu chuẩn vận hành chẳng hạn như canh tác hữu cơ được chứng nhận.
Mặc dù các trang trại hữu cơ nói chung ít thâm canh hơn do có nhiều loại cây trồng được trồng và giảm lượng chất dinh dưỡng sử dụng, nhưng chúng khác nhau rất nhiều về sự đa dạng cây trồng và mức độ bổ sung chất dinh dưỡng vào đất.
Quản lý nitơ và carbon
Cải thiện khả năng lưu giữ carbon và quản lý nitơ là rất quan trọng và có nhiều phương pháp quản lý khác nhau.
Được dẫn dắt bởi ngành phân bón, cách tiếp cận 4-R trong quản lý dinh dưỡng phân đạm sử dụng đúng nguồn phân bón, đúng tỷ lệ, đúng thời điểm và đúng địa điểm. Cách tiếp cận này đang được quảng bá rộng rãi trong ngành nông nghiệp Canada với mục tiêu cải thiện hiệu quả sử dụng nitơ trong các nông trại và giảm phát thải khí nhà kính có nguồn gốc từ nitơ.
Nhưng còn carbon thì sao? Một nửa diện tích đất trên trái đất hiện được dành cho nông nghiệp, do đó, việc đảo ngược sự tích tụ CO2 trong khí quyển thông qua thiết kế lại hệ thống cây trồng là điều cần thiết.
Một khuôn khổ toàn cầu được tiêu chuẩn hóa gần đây để đo lường và giám sát carbon trong đất tại các nông trại phác thảo các phương pháp cần thiết để lấy mẫu và phân tích đất nhằm đo lường hiệu quả những gì thường là những thay đổi chậm của carbon trong đất để đáp ứng với các biện pháp canh tác được cải thiện.
Nhưng đối với hầu hết nông dân, việc quản lý chặt chẽ carbon trong đất là một nỗ lực gần đây và là một yếu tố không quen thuộc - giờ đây thậm chí có thể canh tác carbon như một nguồn doanh thu.
Ngoài các khuyến cáo rộng rãi để duy trì chất hữu cơ trong đất, chiếm 50-55% carbon, carbon hiếm khi xuất hiện trong các hướng dẫn quản lý tài nguyên hoặc dinh dưỡng nông trại đã được thiết lập từ lâu.
Những thay đổi về carbon trong đất là sự cân bằng ròng giữa carbon được thêm vào (như tàn dư cây trồng và phân bón) trừ đi carbon bị mất đi do phân hủy chất hữu cơ. Chúng ta có thể hình dung một khuôn khổ 4Rs song song để quản lý nó có tính đến: luân canh cây trồng, quản lý chất thải, trả lại phân và tốc độ làm đất. Luân canh đề cập đến trình tự cây trồng và cây che phủ.
Quản lý dư lượng thừa nhận rằng lợi ích đối với carbon trong đất của luân canh cây trồng đa dạng có thể bị mất nếu hầu hết dư lượng cây trồng bị loại bỏ. Loại và tần suất xáo trộn trong quá trình làm đất xác định mức độ phân hủy chất hữu cơ trong đất xảy ra.
Vai trò của nông nghiệp
Nông nghiệp đóng vai trò trung tâm trong việc sử dụng các giải pháp dựa vào thiên nhiên để đối phó với biến đổi khí hậu. Phát triển nông nghiệp thông minh với khí hậu đòi hỏi phải hiểu cường độ hoạt động của tất cả các nông trại. Các chương trình kinh tế đổi mới, ưu đãi và tín dụng là cần thiết để hỗ trợ các nông trại điều chỉnh các hoạt động của chúng với các mục tiêu liên quan đến khí hậu.
