与微生物学家David Johnson博士就土壤健康在固碳中的作用进行了对话。
Rodale Institute最新的气候变化白皮书“再生农业与土壤碳解决方案”将于25月XNUMX日发布。 要了解更多信息，请访问 RodaleInstitute.org/Climate2020.
我们正在更新中 Rodale Institute的再生农业与土壤碳素解决方案 白皮书，我们想更多地了解您的BEAM系统（生物增强型农业管理）所取得的非常有希望的结果。 您能解释一下BEAM系统是什么吗？
BEAM从不同的角度看待农业：从化学的角度出发，而不是化学的角度来看，以提高微生物土壤的状况。 在过去的150年中，我们采用的耕作方式已经破坏了土壤微生物群落。 他们真正消灭的第一件事是真菌群落，它在土壤系统中既进行物流又进行通信。 如果您想发动战争，您将拿出的头两件事是什么？ 通讯和物流； 那将是残废的，这就是我们在农业上所做的。 从那里开始，我们采用的除草剂也会破坏细菌群落的结构。 我们将正在研究的土壤耕种到他们现在赖以生存的地方。
当我们把土壤生物群落带回来时，它们对生产力产生了显着影响。 土壤是一种活生物体，您必须养活这种生物。 这意味着您必须使作物不断增长，无论是商品作物还是遮盖作物。 作物将能量从光合作用中传递到糖类，蛋白质和氨基酸等土壤中，从而使这些生物得以生存。
土壤社区与我们没有太大不同。 我们依赖于生活环境中的能量。如果我们没有太多能量，那么我们基本上就是穴居人。 如果我们开始向系统中添加能量，我们将具有更好地复制的能力。 多一点的精力投入到系统中，我们开始看到多样性的动态，开始培养不同的人才。 再给系统增加一些能量，我们开始看到协同作用，我们正在建立一个完整的社区，其功能远远超过任何一个有机体所具有的功能。 由于我们对土壤的压力过大，因此实际上降低了土壤的光合能力。 当我们将生物学重新带入系统时，该能力随之提高-我们看到了更高的碳利用效率，因为大量流入土壤的能量正在转化为生物生命。 这种生物生命反过来又从土壤母体材料中收获了元素养分，或将其从大气中固定下来。 我们观察到，随着您不断建立该系统，它会逐年改善。 我在田间进行了初次BEAM堆肥接种-只是撒粉而已，而不仅仅是堆肥-只要我们保持覆盖作物生长，生产率逐年提高。 在短短一年半的时间内，我们看到该领域的生产力提高了五倍。
这极大地提高了生产率。 处理和对照之间的区别仅仅是一种堆肥接种吗？ 还是农作物或其他系统组成部分不同？
仅从堆肥的接种来看，这比一年半以来增加了五倍。 系统开始重建自身。 现在，在那个实验中，我们把所有东西都放回了土壤，因为我试图看看，如果碳价高昂，而一个农民将致力于为碳封存支付报酬，如果他只是把所有东西都放回土壤了吗？ 在那儿，我还观察到土壤碳每年增加四分之一。
在另一个实验中，我们将使用250磅/英亩的常规免耕玉米生产与BEAM处理进行了比较，在BEAM处理中，我们将氮减少了85％，降至每英亩38磅/公顷，并添加了80磅的堆肥。种植玉米时，将每英亩的提取物注入犁沟中。 通过显微镜，我们看到每平方英尺吸收了大约10万细菌和218万真菌孢子。 到年底，常规田地上生产了85蒲式耳的玉米，而BEAM上使用的氮却减少了6.6％，而玉米产量相同。 在仅使用BEAM（无氮）的地块上，我们发现生产率降低了140％。 秋季只有一种农作物，然后我们种了玉米。 因此，在BEAM系统中，来自某处的氮超过XNUMX磅。 当您将生物学带回来时，您可以开始放弃您提出的许多修改。
看起来BEAM堆肥只需一次应用即可有效。 您为何认为这与普通堆肥在实际应用和使用寿命方面有很大不同？ 特别是对于小规模的热带农业而言，在技术上或经济上都不可行地制造和移动足够的传统堆肥，但是BEAM堆肥可行吗？
大自然不会散开堆肥堆，这是一个静态过程。 这就是我们对 庄臣生物反应器 堆肥。 它是静态的，因此它从未被触摸，从未转动过。 我们将其水分含量保持在70％，这是真菌生长的理想选择，并且在温度降至80华氏度后，我们会将蠕虫并入其中。 它可以成熟一年以上，并且会变成类似粘土的稠度，可以在种植时用作提取物。 在这一点上，我们建议每年应用一次，直到我们了解更多。 也可以将其作为种子包衣进行喷雾，种子通常在种植时进料到料斗中。
我们设计了Johnson-Su生物反应器来制造以真菌为主的堆肥，我们希望它可以在世界范围内使用。 现在在印度，巴基斯坦，斯里兰卡，斐济，非洲，智利，欧洲许多国家，俄罗斯，西伯利亚，巴西，我们开始收到积极的报告。 这是经济的，并且可以启动土壤系统。 我们看到许多快乐的农民开始以不同的眼光看待土壤，他们的利润更高，他们的生产力更高，这显示了很多好处。
在这些好处上，您对BEAM的土壤碳固存缓解气候变化的潜力有何看法？
适当的农场管理和适当的放牧管理将自然导致土壤固碳。 农场的平均干燥生物量增长约为每平方米600克。 在生产力最高的生态系统中，自然每平方米干2200克干生物量，而没有进行任何修改。 在沙漠土壤中，使用BEAM系统，我们看到它达到了每平方米3200克。 没有农民能得到，但是可能性是存在的。
带回土壤，提高土壤生产力，吸收更多的碳，可以轻松地保护大气中的碳。 我们可以照顾到化石燃料的排放，这是正确做事的自然结果，那就是恢复生物学活力并再生土壤系统，使它们正常运转。
进一步了解 Rodale Institute最新的气候变化研究