土壤制图技术：再生农业、土壤碳固存和生态系统服务付费
导 读
在最近的这项研究中，我们着眼于超越传统农学方法中关于氮、磷、钾、水、盐度、温度等有助于土壤管理的土壤测量，注重诸如碳和微生物活性等增长领域的测量。
原文链接：https://www.cleantech.com/soil-mapping-technologies-regenerative-agriculture-soil-carbon-sequestration-and-ecosystem-service-payments/
编译人：魏雪、李颖
土壤碳是我们与突破性能源（Breakthrough Energy）一起开发的欧洲清洁技术项目的一部分，从中我们得到的一个重要结论是，了解土壤变得越来越重要。测量土壤的健康状况、土壤维持生命的能力以及提供各种服务（如水净化、碳固存等）的能力，一直以来对农民是有价值的，而且变得越来越重要。在最近的这项研究中，我们着眼于超越传统农学方法中关于氮、磷、钾、水、盐度、温度等有助于土壤管理的土壤测量，注重诸如碳和微生物活性等增长领域的测量。
驱动力
推动这一趋势的是全球土壤退化，这主要是由集约化农业技术和气候变化造成的。为了应对这种情况，创新者正在寻找方法来衡量和定价有助于土壤健康的活动。目前，利于维护土壤的优质作物的价值被低估了，因此，直接测量健康土壤信号的措施正在被采取。这些信号包括土壤有机碳（SOC）含量的增加和对助于产生高产土壤的微生物活动理解的提高。
土壤有机碳测量可以为农民的碳捕获和固存服务进行一定的补偿。这对农民来说是双赢的，他们将为维护健康的土壤获得收入。而且，它可以提供一个重要的碳去除引擎，帮助应对气候变化。土壤中微生物活动的测量增加了人们对土壤养分循环的理解。不过，它也为生物土壤投入的开发人员提供了发现新微生物的能力(目前已知的土壤微生物不到10%)，而且也可以跟踪现有产品的影响和有效性，以提高这些产品取代传统农业化学品的能力。
土壤有机碳测量的规模化
为了在一定规模上连续绘制土壤碳含量的地图，我们需要结合物理土壤采样、远程监测和土壤建模。目前，物理采样过于昂贵，无法按所需规模重复。在另一端，无人机和卫星的远程测量不足以准确了解土壤深处发生的情况。在中间，建模技术有助于减少需要进行的物理采样量和 “地面实况”卫星测量在地下采样观测到的内容。这三者的某种组合将提供一个可扩展的“平台”来大规模测量土壤有机碳并以一定的价格使向农民支付固存费用，成为一种可行的商业模式。
竞争
农业现有企业很有兴趣进一步发展土壤制图、测量和监测技术，以提高他们对土壤的了解并为其产品开发周期提供更好的反馈。这也是为什么孟山都（Monsanto）在2013年的精准农业科技收购高峰期中收购气候公司（Climate Corporation），然后一直持续到 2021 年 5 月维蒙特工业公司（Valmont Industries） 以 3 亿美元收购普洛斯佩拉（Prospera）。在土壤碳固存行业的土壤制图中，有兴趣的企业范围更广，因为高排放企业希望拥有或有优先购买碳去除和抵消来源的选择。这就解释了为什么拜耳（Bayer）、嘉吉（Cargill）和达能（Danone）都有再生农业和土壤碳固存支持项目，也解释了为什么微软通过蓝多湖公司（Land O 'Lakes）的子公司Truterra 购买了200万美元的土壤碳固存信用，以及为什么壳牌在2020年5月收购了碳农业公司Select Carbon。
还需做很多监管工作
虽然土壤制图具有足够的高价值应用，可以看到很大的发展和投资空间，但该行业的碳部分仍处于早期阶段。监管结构仍不明确，私人土壤碳市场创建了自己的协议来测量和销售碳，从而创建了具有不同可靠性的支离破碎的解决方案。政府正在为这个市场建立结构：
2014年，澳大利亚创建了第一个土壤碳测量方法，为农民的行为改变支付报酬。
欧盟正在推动土壤健康作为其生物多样性和“田间到餐桌“战略的关键指标。
美国政府概述了农业碳银行的监测报告和验证（MRV）框架。
英国环境土地管理计划(ELMS)、农业法案激励计划和测量生态系统服务的方法。
我们希望今年年底会看到有关这些结构的更多细节。
密切关注
现有企业已经掌握了大量土壤数据，潜在的平台可能来自企业或私募股权公司。首先，Biome Makers和拜耳（Bayer）之间的合作等信号表明，现有企业可能拥有构建模型所需的土壤数据库，这些模型可以加速大规模低成本的地下土壤制图的趋势。关于第二个平台战略，Indigo在2018年收购Tellus Labs，这是在2019年宣布Terraton Initiative之前远程监测在农业中的作用的一个信号。随着许多物理采样、土壤建模和远程监控初创公司的出现，组合起来形成的“平台”似乎成为可能。
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