哥斯达黎加为气候智能型农业发展铺平道路

科学家们正在测试新型土壤添加剂怎样可以减少农药和化肥的使用，以及减少温室气体的排放。

哥斯达黎加大学环境污染研究中心（CICA）农学家克Cristina Chinchilla说：“大多数种植者使用化肥和杀虫剂的量比菠萝所需要的要多，其中大部分是作为温室气体或者河流和地下水的污染物而流失的。”

CICA专家正在与国际原子能机构和粮农组织合作使用生物炭进行测试，这是一种由天然残余物制造的富含碳的材料。在世界其他地方，生物炭的使用已经被证明可以提高土壤肥力，同时帮助减少化学品对环境的负面影响。

哥斯达黎加在每次菠萝收获后都会产生1000万的残留物。CICA团队决定使用这些残留物生产生物炭。

Chinchilla说，减少菠萝残留物尤其重要，因为它为螫蝇的生长提供了温床，这是一种具有破坏性的害虫。

通过去年启动的国际原子能机构技术合作项目，CICA专家正在利用核技术来测试生物炭的好处。他们将菠萝植物残留物粉碎后，生产生物炭然后提供给农民在土壤上使用。然后，他们将标有放射性同位素的碳-14（14C）的杀虫剂用在土壤上，使专家能够跟踪杀虫剂的行为。利用这种技术，他们还可以了解生物炭是否有助于土壤储存更多的碳，减少二氧化碳的排放。

CICA专家还使用标有稳定同位素氮15（15N）的肥料以追踪其位置的改变。利用这种技术，他们可以了解当菠萝种植在富含生物炭的土壤中时，摄取肥料的效率会不会更高（见上图）。

减少肥料使用也可以在经济上帮助种植者。

位于哥斯达黎加北部的Pital的一位菠萝种植者Donald González表示：“肥料和农药的价格非常昂贵。有时我们必须选择应该让菠萝吃多点还是我们自己吃多点。”他的菠萝种植地将用于测试生物炭种植。

在日益发展的环保运动和西方消费者的压力驱使下，哥斯达黎加为菠萝种植者制定了强有力的法规，禁止某些化学品的使用，并促进可持续发展。减少使用化肥和农药的可能性，同时让农民继续谋生，还有种植世界需求的作物，这三者之间的平衡是各方都在追求的。

在2021年之前，哥斯达黎加计划成为第一个碳平衡的国家，该国正在寻求减少温室气体排放的方法。在国际原子能机构和粮农组织的支持下，专家们正在利用核技术来测量土壤排放的温室气体量，包括混有生物炭的土壤，并追踪这些温室气体的来源。

科技和电信部长Carolina Vásquez Soto表示：“在向知识型经济转型的过程中，我们正在努力发展可持续的农业和工业、应用科学和技术。”

根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）的报告，农业和土地使用变化占全球温室气体排放量的24%以上，并且这种情况还在继续发展。

粮农组织/国际原子能机构粮食和农业核技术联合部土壤科学家Zaman Mohammad表示，同位素技术可以提供关于农业衍生的温室气体的来源和量的基本信息。“这使决策者有充分的信息，为国家和国际碳政策作出明智的确定，并最终决定地球的未来。”

在哥斯达黎加，使用同位素技术的科学家们发现，在菠萝的叶子上施肥比在土壤上喷洒要有效得多。Pérez说：“植物通过叶子摄入的肥料比通过小根吸收的要多，这样施肥可以减少温室气体的排放。”

哥斯达黎加农牧部门的José Luis Hernández表示，种植者在学习新施肥方法后便进行了改变。他说：“中小型菠萝种植者已经吸取了教训。在叶片上施肥虽然意味着工作量会更多，但在同一时间肥料的成本会更低。这种做法大大改善了作物管理。”

土壤是矿物质、有机物质、气体和水的混合物。碳是土壤及其健康的关键组成部分，但是以二氧化碳之类的气态形式存在，这些是温室气体。植物从空气中以吸收二氧化碳的形式获得碳，将其转化为有机物质，从而将其转化到土壤中，从而提高土壤生产力和从恶劣气候条件中恢复的能力。

土壤获得和储存大气中的二氧化碳，也称为碳固定，这个方法可以有助于抵消温室气体的增加。通过分析碳同位素，研究人员可以评估土壤品质和土壤中碳的来源。通过测量固碳量，他们可以确定生物炭是否能够提高土壤肥力并帮助减少二氧化碳排放。

同样，通过在实验田使用标有氮-15稳定同位素（15N）的肥料，科学家可追踪植物获取氮的数量，又或者作为温室气体或地表水和地下水流失到环境中的氮的数量，并可确定作物吸收肥料的效率。这有助于优化肥料的使用。