人类农业的关键是美国到2050年将达到零排放。新的数据驱动的方法考察实践对地球有益的和有利可图的农民。
世界依赖于美国的农民做更多比设置其表。除了为人类和动物生产食品,美国农民生产生物燃料生产的原料。
在这样做的过程中,农业产业贡献约10%的美国温室气体(GHG)排放。因为专门用于农业的土地数量有限,农民需要找到更多的方法来有效地运作,可持续和盈利,同时减少温室气体排放。与新实践,农民可以让农场的净碳汇有限公司2,帮助美国实现其目标是到2050年实现零排放。
“我们想给农民,农业管理区域规划者和其他工具来计算如何使用土地可持续和获取最大价值的土地,进一步盈利能力和环境的目标。”- - - - - -;特洛伊·霍金斯,组长在阿贡的能源燃料和产品系统和基础设施分析部门
可持续集约化采取双管齐下的许多人认为会有所帮助。它试图优化土地使用和管理实践最大的农田生产力的同时试图减少环境的影响有关。诀窍是找到合适的两个目标之间的平衡。
科学家们专门从事农业生态系统建模和生命周期分析(LCA)从科罗拉多州立大学(CSU)和美国能源部(DOE)的阿贡国家实验室采取一种新的分析方法的问题在最近的一项研究玉米和大豆种植在爱荷华州。他们共同撰写的一篇文章,“多产品环境生命周期评估方法来评估当地气候减排潜力,“在6月20日出版的《清洁生产》杂志上。
”增强可持续农业的概念应用到应用程序更大规模的景观,”文章的合著者之一,Hoyoung Kwon主要环境科学家阿贡的能源系统和基础设施分析(ESIA)部门。“我们认为生产力和温室气体排放,试图优化土地管理策略和产品,调查不同的取舍,提高土地和土地生产力。”
例如,农民可以清晰而重新玉米渣(或干草)生物燃料,但秸秆的比例可以保持土壤中的有价值的营养和碳源为未来作物。农民可以种植覆盖作物在冬季(或“休闲”)的季节,补充了干草。作者考虑了能源、碳排放成本的种植覆盖作物的整体解决秸秆删除和覆盖作物种植的净收益。农民也可以减少多少土地,直到一个生长季节结束后,从而减少腐蚀和减少的数量有限2从土壤中散发。然而,农民耕种的土地,准备下一个生长季节。
虽然一些农民已经遵循一个甚至所有这三个实践,科学家们从阿贡相信更好的理解他们的影响将激励更多的这样做,真正受益。
“我们的方法给出了一个整体的角度,关注农民的角度:所有的产品是什么,可以在陆地上和可持续性的好处是什么?”合作者特洛伊·霍金斯说,组长在阿贡的本部门的燃料和产品。“农业可以是一个高风险,低利润的锻炼。利润永远是主要的焦点。然而,可持续发展是有价值的,可能是无法识别的。我们怎样才能把所有一起改变土地管理实践,使农业更可持续和改善农民的成本?”
科学家们观察之间的权衡和协同效应可持续集约化和保护措施在现实中不断增多。他们使用两个模型——;DayCent和温室气体排放的监管,在技术(迎接)LCA -能源使用;评价农业区域上游的得梅因,爱荷华州。
DayCent模型表示每日流动的碳、氮和水之间的气氛,植被和土壤的自然和农业生态系统。科学家靠它来评估温室气体排放在收割玉米乙醇生产和残留的影响。
他们使用问候占排放与农场相关操作和使用收获的玉米谷物、大豆和玉米秸秆作为生产生物燃料的原料。迎接广泛应用各个行业评估能源消耗、温室气体排放、空气污染物排放和用水量与生物燃料供应链和其他有关运输和能源技术。的作者迈克尔•王阿贡的临时部门主管能源系统和基础设施,是一个打招呼的主要建筑师。
根据这项研究,收获30%的玉米秸秆生产生物燃料将增加农业收入,双净盈利能力和提高整体景观17 - 20%的生物燃料生产。切除干草也会在某种程度上缓解温室气体,但它降低了基线好的土壤中的碳量40%。相比之下,集成方法,包括冬季覆盖种植和/或减少耕作强度将增加土壤中的碳,提高农场盈利能力和减轻更多的温室气体。
“我们专注于玉米和大豆,但我们的方法可以扩展到其他作物,”霍金斯说。“今天许多农场很大,工业化农场高科技,更依赖于高分辨率数据。我们想给农民,农业管理区域规划者和其他工具来计算如何使用土地可持续和获取最大价值的土地。这将进一步盈利能力和环境的目标。”
部分支持的工作是由美国能源部的生物能源技术办公室办公室内的能源效率和可再生能源。
能源效率和可再生能源办公室(EERE)的任务是加快研究、开发、示范,和部署的技术和解决方案为了公平过渡美国零温室气体排放整体经济不晚于2050年,所有美国人,确保清洁能源经济好处,为美国人民,创造良好的工作;特别是工人和社区能源过渡的影响,那些历史上的污染和能源系统的负担过重。
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