永久农业被发现是传统农业的可持续替代品

RPTU凯泽斯劳滕兰道大学在与博库大学的一项联合研究中首次表明，永久性耕作能显著改善生物多样性、土壤质量和碳储存

鉴于气候变化和物种灭绝的挑战，这种类型的农业被证明是传统种植的真正替代品，并兼顾了环境保护和高产

永续养殖以自然循环和生态系统为蓝图。食物是在一个尽可能自我调节、自然和多样化的农业生态系统中生产的。例如，将畜牧业纳入作物种植，或促进有益生物的多样性，以避免使用矿物肥料或杀虫剂

在《通讯地球与环境》杂志上发表的一项研究中，RPTU和BOKU的研究人员首次全面调查了这一规划和管理概念对环境的影响

“尽管自20世纪70年代以来，世界各地都建立了永久文化项目，但令人惊讶的是，伴随而来的科学研究很少，”RPTU的环境科学家Julius Reiff解释道。“我们想缩小这一差距，并调查永久性耕作在实践中是否真的对农业生态系统产生了反复假设的积极影响。”

永久性耕作：对生物多样性和土壤质量的明显益处

研究团队共检查了德国和卢森堡的九个农场。科学家们检查了这些农场的永久性耕作区和附近主要农业的参考区的生物多样性与土壤质量的各种指标

为此，在实验室中对这些地块的土壤样品进行了有机碳含量、微量和大量养分以及土壤微生物活性的分析。蚯蚓、鸟类和植物的生物多样性被确定为生物多样性的衡量标准

根据这项研究，与周围的传统农业用地以及传统农业的文献价值相比，永久性耕作地块的土壤质量和生物多样性明显更高

永久性耕作土壤的碳和腐殖质含量与德国草原的值大致相当。草原被认为是一个重要的参考，因为它通常是德国农业或林业地区腐殖质含量最高的地区

土壤中的高腐殖质含量对养分和水分的储存很重要，这是气候变化时期的一个关键因素，例如抵御干旱。尽管在永久性耕作区没有使用矿物肥料，但其土壤养分含量较高。这对人类健康也是有益的。Julius Reiff说：“土壤中较高的营养水平表明，所生产的作物中的营养水平也较高。”

除了土壤质量，生物多样性也有好处：研究人员在该地区主要农业的永久性种植区发现的鸟类数量是参考区的三倍。他们还发现了三倍多的蚯蚓和更高的土壤微生物生物量，这些微生物对土壤中的分解和养分转化至关重要

与传统农业相比，研究人员发现永久性耕作区的植物物种数量是传统农业的三倍。这是生态系统整体生物多样性的良好指标，同时也是重要物种群（如传粉昆虫或害虫的天然拮抗剂）的食物基础

混合作物的种植也创造了更大的物种多样性，通常还与永久性耕作中的木本植物（农林）相结合。这种植物和结构的多样性对各种各样的动物群体都很有吸引力。杀虫剂的缺乏也有利于生物多样性

根据研究人员的说法，坡耕地土壤中较高的碳储量一方面可以通过较高的含碳有机物输入来解释，另一方面也可以通过覆盖的效果来解释

这是因为永久农业区几乎完全用粪肥或堆肥施肥；例如，减少耕作和一层覆盖物可以防止表层土壤被强降雨侵蚀。这意味着，与传统种植相比，永久种植区的土壤碳损失更低

观察到的改善可能代表着一个真正的转变

研究团队得出了一个有希望的总体结论。Julius Reiff说：“永久性耕作似乎是工业农业的一种更具生态可持续性的替代品。”。与此同时，正如研究人员尚未公布的数据所示，永久农业的产量与工业化农业的产量相当

RPTU的生态系统分析专家Martin Entling表示：“鉴于气候变化和生物多样性丧失的挑战，当应用于更大的地区时，观察到的改善将代表一个真正的转变。”

研究小组在永久性耕作土壤中发现的磷含量也给人们带来了希望。RPTU的地质生态学家Hermann Jungkunst说：“我没想到会有这么高的磷含量。植物需要土壤中的磷才能生长。在集约农业中，磷被大量施用，成为一种稀缺商品，也是全球农业面临的一大挑战。这是永久农业的另一个附加条件。”

BOKU的土壤专家Johann Zaller补充道：“我没想到永久栽培会促进蚯蚓和其他土壤生物发展到这种程度。考虑到土壤生命对缓解极端气候以及作物健康和产量的重要性，结果非常有希望。”

作为榜样的永久栽培？政治和教育系统面临挑战

为了将永久农业更大规模地引入农业实践，研究人员建议，应调整税收和补贴等财政激励措施，使可持续农业方法优先于传统方法

还需要修订农民教育系统，以便教授更可持续的方法，如永久农业、农业生态学和无农药再生农业

此外，旗舰项目可以作为生活案例研究，以证明这些可持续农业方法的有效性

研究人员得出的结论是，永久性耕作似乎使农业、环境保护和自然保护之间的协调成为可能。鉴于传统农业对环境的巨大影响，这是一个非常有希望的发现 More information: Julius Reiff, et al. Permaculture enhances carbon stocks, soil quality and biodiversity in Central Europe. Communications Earth & Environment (2024). doi.org/10.1038/s43247-024-01405-8

Journal information: Communications Earth & Environment