堆肥能解决即将到来的食物短缺问题吗?

世界正在应对粮食短缺、化肥价格上涨以及大气中碳含量超标等问题。但是，如果有一种方案可以同时帮助这三个人呢?堆肥是一种新的土壤管理方案的核心，它被称为“精确堆肥策略”，旨在观察大规模农业中使用堆肥是否能提高作物产量、土壤健康，并将产生有害温室气体的生物废物从垃圾填埋场转移出去。甚至可能减少农业对矿物肥料的依赖。昆士兰大学的苏珊娜·施密特(Susanne Schmidt)一直在与威尔·廷格尔(Will Tingle)谈论堆肥如何在肥料竞争中脱颖而出。

苏珊娜:嗯，好处是产量更高，土壤中有机碳含量更高。因此，我们计算出，有了这样的全球战略，我们可以在某些情况下提供巨大的好处，在干燥和温暖的气候下，酸性土壤，或有沙质或粘土质地的土壤，堆肥的产量比使用矿物肥料的传统做法高出40%。但当我们放眼全球，换句话说，所有的土壤，气候和作物，我们估计设计堆肥将使主要谷物产量增加4%，即每年超过9600万吨谷物。相比之下，这大约是澳大利亚丰收年谷物产量的两倍。所以这是一个很大的数目。另一个好处是这样的策略在技术上有潜力恢复大约190亿吨的有机碳和土壤。这几乎是目前表层土壤碳的三分之一，在20厘米的土壤中。所以我们建议堆肥应该成为人类逆转气候变化的工具之一。

那么，这种新方法会比目前的堆肥管理更具成本效益吗?

Susanne:这是个好问题，实际上我们在研究中并没有对此进行调查，但我们可以假设，由于使用了更少的矿物肥料，一些成本降低了。但根据堆肥的用量，运输成本可能会更高。然而，人们还需要考虑环境成本，如水污染和传统肥料与堆肥的温室气体排放，但还要考虑废物进入垃圾填埋场的成本。我们现在已经开始使用经济工具来解决这个问题。

有些人担心堆肥会产生一氧化二氮，这是一种强有力的温室气体。你提出的这种堆肥管理方法会导致大气中一氧化二氮的含量增加吗?

Susanne:这是一个很好的观点，这就是为什么我们在全球分析中包括一氧化二氮的排放，因为在氮存在的情况下向土壤中添加有机物已被证明会增加一氧化二氮的排放。但我们没有发现证据表明堆肥比矿物肥料更系统地增加了一氧化二氮的排放。但是我们在产量和土壤有机碳方面没有那么多的数据，对此进行更多的调查将是有益的。但我们确实看到，当混合堆肥时，它是矿物质肥料来滋养，例如，需要氮的作物，这是精确堆肥策略的一部分。我们发现随之而来的是更高的效率。换句话说，在这种有机肥料组合中，堆肥使用了更多的氮。这意味着更少的氮被浪费和从土壤中流失，间接地也意味着更少的氮氧化物产生。

这种堆肥管理系统可以使粮食产量增加4%。我想它说，这是世界迫切需要的东西。在全球范围内推广这一新战略有多现实?

苏珊:作为一个乐观的科学家和教育家，我想说这是完全可以实现的。作为循环经济的一部分，现在有很多人对将废物转化为价值感兴趣。还有很多有机废物可以用来堆肥。因此，农民可以使用农场废物和肥料制作自己的堆肥，市议会可以使用家庭和绿地的有机废物，废水管理人员可以使用可以堆肥的生物固体。