農業增產和永續發展並非不可兼得
全球正在變暖，2023年是有記錄以來最暖的一年，前所未有的暖度一直持續到2024年，世界上受到氣候危機影響的人口和生態系統問題日益嚴重，地球變暖導致乾旱、洪水和風暴等天氣事件頻發，給自然環境帶來了巨大壓力。
糧食生產者和農民受到的影響尤為顯著。天氣模式的變化、病蟲害的增加和生物多樣性的喪失都影響了生產力，迫使他們調整管理土地的方式、時間和地點。
如果平均氣溫繼續上升，氣候危機的影響範圍將越來越大，受到波及的人口也將越來越多。根據科學研究預測，如果我們的地球溫度升高超過2°C，可能導致災難性且不可逆轉的後果。[2]
種植生產是氣候危機的核心。作物種植的數量需要與全球人口的增長相匹配，這一壓力驅使農民在土地面積不變甚至減少的情況下，實現更多的產出。然而，傳統的農業生產實作常常導致土壤退化、水資源短缺和溫室氣體（GHG）排放增加。為了永續地滿足日益增長的需求，農業部門面臨雙重挑戰：在提高生產力的同時，將環境影響降至最低。
農業對氣候的真實影響
在美國，交通行業和能源行業的溫室氣體排放量分別占各行業排放總量的30%和25%。與此相比，農業的溫室氣體排放占比為10%。[3]這一體量約為6.69億噸二氧化碳當量，大致相當於為8720萬戶家庭供電一年所產生的二氧化碳排放量。這些溫室氣體中的55%是來自農業土壤管理，包括肥料施用或耕作實作。其餘大部分來自牲畜在消化過程中排放出的大量甲烷。[4]
然而，提高作物和畜牧業生產率可以説明農業減少單位排放量。增加對農業研究的投資，能顯著提升農民自願參與激勵專案的積極性，創造市場需求，實現更多的土壤碳捕集。美國黃豆農民採用創新實作和先進技術提高產量並減少碳足跡，在這方面處於領先地位。
技術的進步
隨著科學技術和解決方案的不斷進步，可獲得性不斷提升，這也產生著巨大影響。例如，精準農業以科技驅動，使用資料分析、GPS和遙感技術來優化作物管理，提高資源使用效率，從而徹底變革了農業。
先進的土壤感測器、配備多光譜相機的無人機，幫助農民即時監測土壤健康和作物狀況。這些工具能提供關於土壤濕度、營養水準和作物健康的關鍵資料，使精準灌溉、精準施用肥料和農藥成為可能。透過提高精準性，能夠減少浪費，提高作物產量，並將對環境的影響降到最低。
由GPS引導的拖拉機和收割機能確保精準種植、施肥和收割，從而提高了農業效率。這些機器能減少田間作業的重疊和遺漏，減輕土壤壓實，提升資源利用率。這能使土壤更加健康，作物生長更加旺盛。
永續農業實作已成為必答題
然而，除了科技進步之外，採用更永續的農業實作也能實現生產力的提高。在降低農業對環境的影響上，這些實作發揮了關鍵作用。美國黃豆農民改善土壤健康、節約用水和增強生物多樣性的方法不斷增加，有助於減少極端天氣事件的影響，降低乾旱和洪水的破壞性。
覆蓋作物技術的使用越來越廣泛，例如在反季種植三葉草、黑麥或野豌豆等來保護土壤，使土壤營養更豐富。覆蓋作物能防止土壤侵蝕，改善土壤結構，並增加土壤中的有機物。覆蓋作物提升了土壤健康，從而增強了隨後種植的黃豆作物的韌性和生產力。
同時，保護性耕作將土壤擾動降到最低，保持了土壤結構和水分。這種實作減輕了土壤侵蝕，促進了水分滲透，從而使土壤更加健康並減少徑流。保護性耕作還有助於土壤固碳，降低對氣候變化的影響。
許多美國黃豆農民還參與輪作，將黃豆種植與玉米、小麥或其它豆科植物等作物交替種植。這種做法打破了病蟲害週期，改善了土壤肥力，並減少了化學投入品的需求。
優化水資源使用至關重要
高效率利用水資源對永續農業至關重要。美國黃豆農民實施創新策略，以優化使用水資源並減少浪費。滴灌和噴灌等現代灌溉系統能直接將水分輸送到植物根部，最大程度減少蒸發和徑流。這些系統通常由感測器和天氣資料控制，以確保精準用水。高效率灌溉減少了水資源的消耗並增強了作物對乾旱的抵抗力。
在其它地方，植物遺傳學的進步為農民提供了應對環境挑戰的新方式。透過選擇性育種和生物技術，研究人員正在開發更耐旱、耐熱和抗蟲的黃豆品種。耐旱黃豆品種能夠在受到水分壓力的條件下保持生產力。這些品種通常具有更深的根系，能夠更有效地利用水分，從而在乾燥環境中茁壯成長。透過種植耐旱作物，農民可以在水資源稀缺期間維持平均產量。同時，抗蟲害的黃豆品種減少了施用化學農藥的需求，降低了環境影響和生產成本。
增長無需以環境為代價
美國黃豆農民進行的這些生產實作，都是為提高黃豆平均產量而做出的努力。根據最新的美國農業部資料，[5]美國黃豆農民實現了每英畝50.6英斗的平均產量，而在2000年為38.1英斗，1960年僅為23.5英斗。這表明，永續農業生產實作使農民能夠用更少的資源實現更多的產量。
永續發展實作仍有提升的空間，需要黃豆農民、研究人員和社區之間的合作。對於採取保護性實作來改善土壤健康、水質和生物多樣性的農民來說，環境品質激勵計畫（EQIP）、水土資源保護管理計畫（CSP）等政府項目為他們提供了經濟和技術支援，從而整體增強農場的永續性。研究人員就吸收多餘水分等促進土壤健康的生產實作進行了考量，以評估其在減少極端天氣事件破壞性方面的作用。目前美國黃豆農民尚未從幫助受極端氣候影響的社區上獲益，但透過提升土壤健康，他們能夠降低基礎設施的修理費用，提供農場發展。
氣候變化將持續對農業造成挑戰，這突顯了美國黃豆農民對永續實作承諾的重要性。他們的成功為全球農業社區樹立了榜樣，證明了兼顧生產力和永續性的可行性。
參考文獻及資料
[1] https://news.un.org/zh/story/2024/11/1133256
[2] https://climate.nasa.gov/news/2865/a-degree-of-concern-why-global-temperatures-matter
[3] https://www.epa.gov/ghgemissions/sources-greenhouse-gas-emissions
[4] https://www.epa.gov/ghgemissions/sources-greenhouse-gas-emissions#agriculture
[5] https://quickstats.nass.usda.gov/results/535AC38E-A11B-3979-AC8A-DFD8D2432363?pivot=short_desc%20