解决气候变化问题需要埃隆·马斯克吗？由于农业覆盖了地球陆地表面的一半以上，并贡献了大约三分之一的全球温室气体排放量，我们当然需要一些天才来扭转这个等式。这就是碳农业的愿景与承诺。
美国著名作家迈克尔·波伦（Michael Pollan）的著作探讨了食品对社会文化和环境的影响，并认为食品是农业的“秘密武器”。在不断壮大的“农业企业家”社群中，过去几年里出现了一种新的思想流派，即提倡以自然为本源基础架构的解决方案来恢复碳耗尽的土壤，并付钱给农民，让他们在生产食物的同时这样做。
但在这个看似简单的概念背后，需要结合多项技术和创新才能将农业转变为碳汇。
碳农业植根于古老的农业智慧
再生农业实践或碳农业的目标是将多余的碳从大气中带走，让这些原本会造成全球变暖的碳回到土壤中，而这些碳也有助于植物的生长。农民需要碳作肥料，因为它是健康系统的动力。
大多数碳农业技术反映了古老的有机种植方法，例如使用堆肥、轮作作物和免耕农业等技术来丰富土壤。以下是再生农业的5个关键原则^：
1. 免耕：耕作会使土壤与空气混合，使碳氧化回到大气中。而免耕的方式即为专注于种植那些不需要耕作的多年生作物，或者每年使用免耕播种机进行大规模的种植。
2. 覆盖作物：快速生长的物种，如豆类，在整个冬季保持土壤被覆盖并富含碳，也可以在生长季节与经济作物一起种植，以补偿这些作物收获时的碳损失。
3. 有机覆盖物：用木屑或稻草覆盖小规模种植周围的土壤，以防止碳损失。在大面积种植时，将作物残渣留在原地作为覆盖物。当它分解时，残渣会为土壤中的碳循环提供燃料。
4.堆肥：堆肥富含稳定（不易氧化）的碳，并将这些堆肥直接覆盖于土地表面，而不是翻耕混合。
5. 牲畜轮换：定期通过一系列小围场转移集中的牛群和羊群，比让动物在一个大区域内连续觅食更好。许多碳农场主每天都会移动他们的动物，并试图让每个围场在放牧之间尽可能长时间地“休息”。
除了植根于传统智慧之外，再生农业解决方案也是一种相对廉价的碳封存方式。 研究估计，碳农业每去除一吨二氧化碳的成本为10至100美元*，而通过直接捕获从空气中去除碳的技术每吨成本为100至1,000美元。
^来源：Brian Barth, Modern Farmer
*来源：The role of soil carbon in natural climate solutions, March 2020, D. A. Bossio, S. C. Cook-Patton, P. W. Ellis, et all.
势头正劲
围绕碳农业有很多令人兴奋的事情。整个价值链上的企业都认识到碳农业的影响，并投资、整合和致力于再生农业实践的新模式。
就在过去几周，三家公司宣布了重大的碳农业计划。作为嘉吉Regen Connect™计划下1000万英亩再生农业承诺的一部分，嘉吉为农民引入了新的收入来源。它将农民与新兴的碳市场联系起来，并帮助扩大了自愿采用再生农业实践的范围。雀巢制定了支持和加速向可再生食品系统过渡的计划。它在未来五年内将投资12亿瑞士法郎，在整个公司的供应链中启用再生农业，并使用三个主要杠杆帮助农民采用再生实践：
•应用先进的技术并提供技术援助，
•提供投资支持，
•为可再生农产品支付保费。
最后，荷兰啤酒制造商喜力宣布，它将在英格兰北部7000英亩的冬季和春季大麦品种中探索再生实践，为饮料增添可持续性元素。
在供应链复杂且支离破碎的情况下，鼓励良性实践不仅需要一套正确的激励措施，还需要检查和监控的方法。碳市场多年来一直让我们充满希望，直到2013年崩溃，充斥着缺乏透明度和明确的标准来衡量额外性。新技术能拯救这个失败的概念吗？既然瑞士的Precision AG公司的Gamaya能够以大见小，通过使用卫星图像创建一个映射工具来描述微观蠕虫造成的损害，进而解决大豆中的线虫问题，那么碳农业的极限将在哪里？
卫星图像在碳农业中的作用
从早期的陆地卫星到现在的商业供应商，农业一直是卫星图像的最大使用者之一。但是，当大多数人想到农业领域的卫星图像时，他们会想象到的仅是划归农场边界，或者对土壤条件的高概念研究。但它其实可以取得更大的成就，下面我们将进一步说明当我们认为卫星图像是亚洲碳农业的一个推动者时产生的三个疑问：
1.图像很漂亮，数据很好看，但农民需要的是有价值的情报
一张卫星图像不只是看起来的那么简单。通过组合来自电磁频谱不同部分的数据，卫星数据可用于评估作物生命力，并使用归一化差异植被指数（NDVI）等指数，该指数显示植物是否处于压力之下，以及作物处于哪个生命周期阶段。Agri analytics platform Granular利用来自地球的卫星数据开发简单的可视化数字平台，帮助农民优化肥料等投入，并掌握作物面临的威胁。地球观测数据可以补充评估再生农业实践可行性和有效性的实地研究工作。卫星图像可用于实地监测农业管理实践。这些数据还可用于计算植物的生物量和碳固存价值，这有助于确定覆盖作物在以可扩展、成本和时间效益的方式保护一个地区方面的有效性。
下载 Planet 农业电子书
2.无人机的图像不是比卫星图像更好吗？
无人机很棒。它们提供更高分辨率的田间图像，并能够为种植者提供详细的分析数据。但是无人机的飞行成本很高，而且它们只能覆盖一定面积的地面。此外，无人机需要很多工时和大量计划。随着农场规模的增加，工作时间也会增加。卫星图像可能的确会因为覆盖性广而损失一部分分辨率，但当您需要大规模提供可靠且具有成本效益的分析数据时，确实别无选择。
虽然某些卫星图像可能过于模糊而无法辨别有用的情报，但 Planet Scope的中等空间（3.7米）分辨率非常适合辨别精细细节，即使在小规模农业作业中也是如此。如今，Planet 的卫星数据可以提供大量数据点以提高建模的有效性，并被用于学术研究，以研究碳封存应对气候变化的潜力，而无人机则无法与之相提并论。
3. 这在以小农经济为主的亚洲真的有用吗？
的确，亚洲在使用卫星图像方面才刚刚起步，对于碳农业等概念而言更是如此。由于小农户数量众多，该地区的农业解决方案无疑在实施方面面临着更大的挑战。在2021年亚洲未来食品大会上，Kelvin Chiu（Silverstrand Capital）、Ying Li（大自然保护协会）和Anastasia Volkova（Regrow Ag）谈到了亚洲的再生农业实践。有趣的是，他们的立场是，亚洲可以利用小农经济在再生实践之旅中发挥优势。小农往往与土地联系更紧密，更关心当地生态。相比之下，商业农场长期以来一直都只关注产量。然而，开发或改造基础设施以支持再生系统将需要大量资金。亚洲因此需要进行大量的转型融资。无论这笔资金是由农作物保险公司还是其他金融机构提供，来自 Planet 等日常数据提供商的可靠卫星数据将成为这一转变的基石，尤其是在天气模式很难建模的热带地区。
在即将于2022年6月召开的亚洲未来食品大会上，我们将深入探讨卫星图像如何改变碳农业的游戏规则。同时，如果您想加深对卫星图像在农业中的创新应用的理解，请下载 Planet 农业电子书：从图像到数字农业中的数据转移方法。