Improving energy efficiency and carbon balance through conservation and precision agriculture with respect to conventional agriculture: a methodological approach
Francisco Márquez‐García · Miguel Angel Repullo-Ruibérriz de Torres · Gottlieb Basch 等 4 人
研究免耕结合拖拉机导航的保育与精准农业对能耗和碳平衡的影响。
四季田间试验，比较免耕+导航与常规耕作，计算能耗与碳平衡。
免耕+导航减油耗约50%，能效和碳效率提升，作物间向日葵最优。
可扩展至更多作物和区域，量化长期碳汇与经济效益，优化智能导航策略。
四季节田间试验量化免耕加导航对能耗与碳平衡的改善，方法可复用，对智慧农业绿色低碳方向有参考价值。
引言 保护性农业（Conservation Agriculture，CA）基于三项核心原则，在农场尺度上即通过耕作最小化土壤扰动、利用残留物保持永久性土壤覆盖，以及通过轮作实现物种多样化。精准农业（Precision Agriculture，PA）则通过减少机具作业重叠来实现投入品的更高效利用。二者的结合有助于构建更可持续的农业系统。方法 本研究开展了为期四季的试验，以评估保护性农业与精准农业联合系统的能耗与碳平衡。研究在三种一年生作物——小麦、向日葵和豆科作物——中，比较了采用残茬保留与拖拉机导航辅助（guidance assistance，GA）的免耕（no-tillage，NT）与常规耕作（conventional tillage，CT）。为分析所获数据，开发了一种简便的方法学框架，以便于能耗与碳平衡的计算。结果 各系统间产量无显著差异。采用导航辅助的免耕使燃料消耗降低约50%，且所研究的各项能量参数较常规耕作均有改善。就各作物而言，相对于常规耕作的能量效率排序为：向日葵 > 小麦 > 豆科作物。碳利用效率和碳利用生产力也呈现类似规律。结论 结果表明，将保护性农业与精准农业技术（如免耕土壤管理下的拖拉机导航）联合应用具有适宜性。