计算生态农业的好处:我们有工具，让我们使用它们

面对环境质量和公共健康下降等全球性挑战，再加上气候变化加速，我们比以往任何时候都更需要知道如何同时应对许多问题。由于植物吸收二氧化碳，土壤储存碳，有许多理由期望农业在改善人类前景方面发挥重要作用。事实上，科学研究证明，我们有工具来实现生态和气候的可持续性，但问题是，我们必须使用它们。

覆盖作物和气候的例子:来自新科学的见解

覆盖种植是一种生态农业实践，可以带来许多好处，例如控制害虫、抑制侵蚀和向土壤中添加氮(使用固定氮的植物，豆类)。科学家怀疑覆盖种植可能也有助于应对气候变化，因为它保护甚至增加了土壤中储存的碳。唯一的问题是，众所周知，土壤碳的变化很难测量。

在《农业科学杂志》最新发表的一篇论文中，田纳西大学诺克斯维尔分校的Deb O 'Dell及其同事报告了冬季覆盖种植的影响(O 'Dell等，2015)．具体来说，他们比较了两种覆盖作物(冬小麦和蓝露苹)与两种替代做法(在土壤表面留下玉米渣，或将玉米渣纳入土壤)。为了了解不同的做法如何影响碳，他们测量了从陆地转移到大气的碳量与从大气转移到陆地的碳量之间的差异。如果你好奇科学家为什么以及如何测量这种“通量”，请继续阅读!但首先，我们来看看其中的妙语:

1. 覆盖作物可以防止碳损失，甚至导致碳收益。两种非覆盖作物的土地排放的碳量相对较大，而两种覆盖作物的情况则不同。
2. 并非所有的覆盖作物都是一样的。虽然冬小麦地块积累了大量的碳，但种植蓝露苹的地块相对于其他处理只减少了损失。在选择覆盖作物时要考虑许多变量，这些结果可以作为一个重要的提醒，即覆盖作物是不相同的。
3. 覆盖作物是农作物。覆盖作物通常用于改善土壤或农场管理的其他方面，但它们本身也是可能对农民有额外价值的作物。O 'Dell和同事从实验中收获了几吨小麦，同时仍在土壤表面留下残留物，并指出严重缺乏对覆盖作物产量和市场性的研究。
4. 我们需要更系统的通量(碳交换)测量。尽管存在后勤和环境障碍(包括降雨和灌溉做法)，但用于测量碳通量的方法(鲍文比法)是有效的。类似的研究必须扩大到更长的时期，更多的覆盖作物，更多的做法，以及一系列的土壤类型和地区。

C代表……?:科学家到底为什么要测量碳通量?

每一个人知道C是碳的意思，对吧?对吧? ?让我稍微迁就一下，想象一下C代表“饼干”，让我们谈谈通量。

• 计数饼干:想象一下，有人让你负责监控一个非常重要的饼干罐的内容。你会(a)偶尔数一下饼干(内容)吗?或(b)计算添加和删除的cookie(流量)?如果罐子很小，你可能只会数饼干。但是，如果罐子很大(就像游泳池一样)，数所有的饼干就很难了(而且取样可能不可靠)。实际上，在cookie被添加或取出以记录罐子的内容时监视cookie可能更有意义。
• 计算碳:现在回到“真实的”c，就像我们想象中的饼干罐一样，土壤中含有一个不断增加或减少的碳“池”。几十年来，科学家们一直在实验室收集土壤样本并测量碳，比较不同时间和空间的值。然而，在C的大池子里，有效地测量短期、大面积或复杂研究的变化可能是棘手的。这就是为什么科学家们开发了测量气体通量的工具，比如O’dell和同事们使用的方法。这些方法的优点之一是可以连续测量通量，而不干扰土壤。

1的平均值是…1:迫切需要更多和更长的研究

如上所述的研究为管理实践提供了关键的见解，这些实践在经济上是可持续的，生态上是可再生的，在管理气候变化方面是有用的。然而，要了解哪种做法效果最好，我们迫切需要更多以及更长期的实验。正如这项研究所证实的那样，潜在的好处是巨大的。让我们不仅开发新的工具来理解和实现可持续发展，还让我们使用它们!