根据2015年《巴黎协定》，各国承诺将全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上2°C以内，并努力将升幅进一步限制在1.5°C以内。要实现这些目标，我们不仅必须遏制温室气体排放持续增加，还必须从大气中移除大量二氧化碳（CO2）。
实现这一目标最简单、最具成本效益且最有利于环境的方式，就在我们脚下——“碳农业”。我们可以通过耕作固定碳，将碳储存在农田土壤中。
土壤通常富含碳。按重量计，土壤中的碳含量最高可达5%，以土壤有机质的形式存在——土壤有机质是处于不同分解阶段的植物和动物物质。
然而，随着碳农业的发展以及包括犁耕在内的现代农业技术的引入，许多地区的土壤有机质含量已下降了一半，世界许多地区，其中包括加拿大部分地区。这些曾储存在地下的碳，如今以CO2的形式存在于大气和海洋中，并加剧全球变暖。
土壤中的有机化合物如同黏合剂，将土壤颗粒聚在一起，并帮助土壤形成结构。就像建筑物的墙体一样，这种结构会形成孔隙和通道，使土壤能够输送和储存水分、容纳空气、抵御土壤侵蚀，并为土壤生物提供栖息地。
犁耕会破坏土壤团聚体，使微生物能够分解土壤有机化合物。短期内，微生物活动增强会释放养分，提高作物产量。长期来看，土壤结构流失会削弱土壤蓄水和抵御侵蚀的能力，最终导致作物产量下降。
如何开始碳农业？
要开展碳农业，首先最重要的是减少对土壤的扰动。免耕和少耕方法的出现，使我们能够提高土壤的碳含量。
免耕和直接播种方法将种子直接播入土壤，最大限度地减少整地造成的扰动。减少扰动可使前茬作物的根系和残茬形成土壤有机质，也能减少土壤中已有有机质的降解。
在加拿大，少耕已经带来益处。在草原地区，20世纪90年代初，免耕农业所占土地面积还不到5%，到2006年已接近50%。
加拿大东部的碳农业情况要复杂一些。该地区的土壤类型和气候条件不利于土壤有机质积累。在达尔豪斯大学的大西洋土壤健康实验室，我们正在探索各种种植方式提高加拿大大西洋地区土壤有机质含量的潜力。这里的碳储存潜力或许不如加拿大西部，但由于当地有机质含量极低，提高土壤有机质含量所带来的益处更大。
其次，我们可以通过更多样化的轮作开展碳农业。牧草作物——如禾草、三叶草和紫苜蓿——凭借发达的根系深入土壤，促进土壤有机质形成。以根系不发达的作物（玉米、大豆）为主的短周期轮作，不利于增加土壤有机质。
农民还可以向土壤添加有机改良物来增加土壤有机质，例如动物粪肥、堆肥、林业残余物（木屑）或生物固体。
合理施肥对碳农业也很重要。肥料能促进植物生长，使根系更发达，并让未收割的作物部分将更多植物物质留在土壤中。然而，氮肥施用过量会导致强效温室气体氧化亚氮的产生，抵消土壤有机质增加所带来的益处。
农民需要经济激励来开展碳农业
Project Drawdown是一家研究全球变暖解决方案的非营利组织。据该组织估算，全球农田修复（增加土壤有机质）可移除14吉吨（二氧化碳，即140亿吨）。
这将使大气中的CO2浓度降至目前的400 ppm以下——数百万年来从未低于这一水平——同时培育出更肥沃、更具韧性的土壤，为未来多年供养人类，并保护森林不受破坏。
这些做法看起来显然是解决之道。为什么没有得到更广泛的采用？简而言之，原因在于经济因素。
碳农业和增加土壤有机质的益处需要数十年才能显现。但采用这些做法的成本往往无法在短期内带来更高回报。
农民往往根据短期经济压力和政府政策作出决定。改善土壤管理是一项公共利益。我们需要经济手段和短期激励，鼓励生产者采用这些碳农业做法，造福所有人。
