农艺措施被视为实现橄榄园碳中和的真正关键
一项新研究表明,当地主通过覆盖作物和生物质回收向土壤中返还足够的有机质时,地中海地区的橄榄园有望实现碳中和。
在葡萄牙橄榄园开展的研究发现,对于改善橄榄园的碳平衡而言,土壤碳输入、覆盖作物和修剪残渣比有机认证标签更为重要。
“通过更好地管理橄榄园内部已产生的碳,可以取得显著成效。
发表在《环境研究通讯》上的一项研究考察了葡萄牙阿连特茹地区六处分别采用综合管理、有机管理及生物动力有机管理系统的橄榄园。
研究人员发现,无论采用有机、生物动力还是综合管理模式,年碳投入量高的农场均能持续实现正碳平衡。而低投入系统的结果则波动较大,甚至出现净碳损失。
在该研究中,“高投入”橄榄园是指通过覆盖作物、修剪残渣和有机改良剂等措施向土壤返还大量有机质的农场,而“低投入”系统每年向土壤返还的生物质和碳量则少得多。
研究发现,高投入果园的年净排放量降至每公顷约140千克二氧化碳当量,而低投入系统的这一数值则约为1,650千克。
研究结果表明,地中海地区的橄榄园有望实现碳中和,而关键因素在于每年向土壤中回馈的有机碳量。
“碳投入较低的农场有时无法提供足够的有机物质来抵消土壤的自然碳损失,这解释了为何其中一些农场呈现负碳平衡,”西班牙哈恩大学博士后研究员、该研究的合著者埃万杰利娜·帕雷哈·桑切斯向《橄榄油时报》表示。
橄榄园会通过自然和人为过程持续损失碳。土壤微生物会分解有机质,并通过土壤呼吸将二氧化碳释放回大气中;而在强降雨期间,侵蚀作用会带走富含碳的表层土壤。
此外,农机作业、灌溉、施肥和耕作等农业活动也会产生额外排放。
表现最佳的橄榄园每年可实现约1公吨/公顷的正碳平衡,这意味着它们每年在土壤和树木生物量中储存的碳,比释放到大气中的碳更多。
“主要因素是每年进入土壤的有机碳量,”帕雷哈-桑切斯解释道。
地被作物在地中海盆地的橄榄园中应用日益广泛,事实证明这是增强碳固存的最有效手段之一。
“覆盖作物尤为重要,因为它们既提供地上部生物量,也提供根系生物量,有助于持续滋养土壤,”这位研究人员表示。
研究显示,在所分析的橄榄园中,自然生长的覆盖作物占总碳输入量的42%至51%。
修剪残余物也发挥了重要作用。尽管部分种植者在修剪后仍会将树枝和树干从果园中清除,但研究发现,这些富含碳的材料其实可以粉碎后重新混入土壤。
“这些做法不仅有助于碳封存,还能改善土壤结构、减少侵蚀并提高保水能力,这在地中海气候条件下尤为重要,”帕雷哈-桑切斯在提及气候快速变化带来的日益严峻的挑战时说道。
该研究在葡萄牙阿连特茹地区开展,该地区是该国最重要的橄榄种植区之一,近几十年来农业集约化进程迅速。
研究结果挑战了“仅凭认证体系即可决定环境表现”这一假设。
“真正重要的是每年有多少有机质被返还到系统中,”帕雷哈-桑切斯说。
研究人员强调,许多最有效的碳封存措施并不一定需要大规模的外部投入。
“核心信息在于,农户并不总是需要引入大量外部物质,”帕雷哈-桑切斯表示。“通过更好地管理橄榄园内部已产生的碳,就能取得显著成效。”
通过欧盟的碳农业倡议以及国际橄榄理事会“碳平衡”项目等举措,橄榄园作为潜在碳汇的作用正受到越来越多的关注。
橄榄园及其他农田土壤正日益被视为潜在的碳汇,既能部分抵消温室气体排放,又能增强土壤的长期韧性。
研究发现,不同种植系统中的农业作业排放量相差无几,平均每年每公顷为3,200至3,400千克二氧化碳当量。
据研究人员称,将这一发现外推至葡萄牙约40万公顷的橄榄园,表明该行业仅通过树木生物量中储存的碳,每年就可固存约58万公吨二氧化碳。
研究还估算,橄榄树每年积累的生物量可抵消相当于31万至43.8万吨二氧化碳的年排放量。
与此同时,作者们提醒不要将橄榄林视为永久性的气候解决方案。
“土壤碳封存并非无限的过程,”帕雷哈-桑切斯表示。“当引入可持续耕作方式时,土壤可以在一定时期内积累碳,但随着时间的推移,它们往往会趋向于达到一种新的平衡状态。”
随着土壤中有机碳含量的增加,积累速率会逐渐减缓,这意味着土壤无法以相同的速度无限期地继续储存碳。
“从长远来看,碳封存必须与减少农业生产中的温室气体排放相结合,例如通过优化施肥、减少不必要的耕作以及提高能源效率,”帕雷哈-桑切斯表示。
尽管该研究聚焦于阿连特茹地区,但作者认为其更广泛的结论适用于面临类似环境压力的地中海橄榄种植区。
“许多地中海地区面临着相似的挑战:土壤有机质含量低、夏季干旱、水土流失风险,以及在降低环境影响的同时维持生产力的压力日益增大,”帕雷哈-桑切斯指出。“因此,增加有机碳投入可改善碳平衡这一原则,很可能适用于葡萄牙以外的地区。”
该研究还探讨了传统橄榄园与现代集约化种植系统之间的差异——随着地中海盆地部分地区超高密度种植园的持续扩张,这一议题正引发越来越多的讨论。
研究人员指出,集约化种植系统通常会产生更高的排放,因为它们需要更多的灌溉、机械使用和外部投入。然而,如果能保持足够的植被覆盖和生物质循环利用,它们仍可能实现正碳平衡。
“传统橄榄园——尤其是那些拥有永久性或自然植被覆盖且土壤扰动较小的橄榄园——同样具有强大的碳封存潜力,”帕雷哈-桑切斯表示。“在我们的研究中,最重要的因素并非生产模式本身,而是碳输入与碳损失之间的平衡。”
该研究人员补充道,无论是传统种植园还是集约化种植园,只要通过管理增加土壤有机质并最大限度地减少不必要的损失,都能为气候减缓做出贡献。
“挑战在于将可持续的种植实践适应于每种类型的橄榄园,”她总结道。