TU Darmstadt / ULB / TUbiblio

Climate-Smart Agriculture Practices for Mitigating Greenhouse Gas Emissions

Zaman, M. ; Kleineidam, K. ; Bakken, L. ; Berendt, J. ; Bracken, C. ; Butterbach-Bahl, K. ; Cai, Z. ; Chang, Z. X. ; Clough, T. ; Dawar, K. ; Ding, W. X. ; Dörsch, P. ; dos Reis Martins, M. ; Eckhardt, C. ; Fiedler, S. ; Frosch, T. (2021)
Climate-Smart Agriculture Practices for Mitigating Greenhouse Gas Emissions.
In: Measuring Emission of Agricultural Greenhouse Gases and Developing Mitigation Options using Nuclear and Related Techniques
doi: 10.1007/978-3-030-55396-8_8
Buchkapitel, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

Agricultural lands make up approximately 37% of the global land surface, and agriculture is a significant source of greenhouse gas (GHG) emissions, including carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O). Those GHGs are responsible for the majority of the anthropogenic global warming effect. Agricultural GHG emissions are associated with agricultural soil management (e.g. tillage), use of both synthetic and organic fertilisers, livestock management, burning of fossil fuel for agricultural operations, and burning of agricultural residues and land use change. When natural ecosystems such as grasslands are converted to agricultural production, 20–40% of the soil organic carbon (SOC) is lost over time, following cultivation. We thus need to develop management practices that can maintain or even increase SOC storage in and reduce GHG emissions from agricultural ecosystems. We need to design systematic approaches and agricultural strategies that can ensure sustainable food production under predicted climate change scenarios, approaches that are being called climate‐smart agriculture (CSA). Climate‐smart agricultural management practices, including conservation tillage, use of cover crops and biochar application to agricultural fields, and strategic application of synthetic and organic fertilisers have been considered a way to reduce GHG emission from agriculture. Agricultural management practices can be improved to decreasing disturbance to the soil by decreasing the frequency and extent of cultivation as a way to minimise soil C loss and/or to increase soil C storage. Fertiliser nitrogen (N) use efficiency can be improved to reduce fertilizer N application and N loss. Management measures can also be taken to minimise agricultural biomass burning. This chapter reviews the current literature on CSA practices that are available to reduce GHG emissions and increase soil C sequestration and develops a guideline on best management practices to reduce GHG emissions, increase C sequestration, and enhance crop productivity in agricultural production systems.

Typ des Eintrags: Buchkapitel
Erschienen: 2021
Autor(en): Zaman, M. ; Kleineidam, K. ; Bakken, L. ; Berendt, J. ; Bracken, C. ; Butterbach-Bahl, K. ; Cai, Z. ; Chang, Z. X. ; Clough, T. ; Dawar, K. ; Ding, W. X. ; Dörsch, P. ; dos Reis Martins, M. ; Eckhardt, C. ; Fiedler, S. ; Frosch, T.
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Climate-Smart Agriculture Practices for Mitigating Greenhouse Gas Emissions
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 30 Januar 2021
Verlag: Springer
Buchtitel: Measuring Emission of Agricultural Greenhouse Gases and Developing Mitigation Options using Nuclear and Related Techniques
DOI: 10.1007/978-3-030-55396-8_8
Zugehörige Links:
Kurzbeschreibung (Abstract):

Agricultural lands make up approximately 37% of the global land surface, and agriculture is a significant source of greenhouse gas (GHG) emissions, including carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O). Those GHGs are responsible for the majority of the anthropogenic global warming effect. Agricultural GHG emissions are associated with agricultural soil management (e.g. tillage), use of both synthetic and organic fertilisers, livestock management, burning of fossil fuel for agricultural operations, and burning of agricultural residues and land use change. When natural ecosystems such as grasslands are converted to agricultural production, 20–40% of the soil organic carbon (SOC) is lost over time, following cultivation. We thus need to develop management practices that can maintain or even increase SOC storage in and reduce GHG emissions from agricultural ecosystems. We need to design systematic approaches and agricultural strategies that can ensure sustainable food production under predicted climate change scenarios, approaches that are being called climate‐smart agriculture (CSA). Climate‐smart agricultural management practices, including conservation tillage, use of cover crops and biochar application to agricultural fields, and strategic application of synthetic and organic fertilisers have been considered a way to reduce GHG emission from agriculture. Agricultural management practices can be improved to decreasing disturbance to the soil by decreasing the frequency and extent of cultivation as a way to minimise soil C loss and/or to increase soil C storage. Fertiliser nitrogen (N) use efficiency can be improved to reduce fertilizer N application and N loss. Management measures can also be taken to minimise agricultural biomass burning. This chapter reviews the current literature on CSA practices that are available to reduce GHG emissions and increase soil C sequestration and develops a guideline on best management practices to reduce GHG emissions, increase C sequestration, and enhance crop productivity in agricultural production systems.

Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

Landwirtschaftliche Flächen machen etwa 37 % der globalen Landoberfläche aus, und die Landwirtschaft ist eine bedeutende Quelle von Treibhausgasemissionen, darunter Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Distickstoffoxid (N2O). Diese Treibhausgase sind für den Großteil der anthropogenen globalen Erwärmung verantwortlich. Landwirtschaftliche THG-Emissionen stehen im Zusammenhang mit der landwirtschaftlichen Bodenbewirtschaftung (z. B. Bodenbearbeitung), dem Einsatz von synthetischen und organischen Düngemitteln, der Viehhaltung, der Verbrennung fossiler Brennstoffe für landwirtschaftliche Tätigkeiten, der Verbrennung landwirtschaftlicher Rückstände und der veränderten Landnutzung. Bei der Umstellung natürlicher Ökosysteme wie Grünland auf landwirtschaftliche Produktion gehen im Laufe der Zeit nach der Bewirtschaftung 20-40 % des organischen Kohlenstoffs (SOC) im Boden verloren. Wir müssen daher Bewirtschaftungsmethoden entwickeln, die die Speicherung von SOC in landwirtschaftlichen Ökosystemen aufrechterhalten oder sogar erhöhen und die Treibhausgasemissionen aus landwirtschaftlichen Ökosystemen reduzieren können. Wir müssen systematische Ansätze und landwirtschaftliche Strategien entwickeln, die eine nachhaltige Nahrungsmittelproduktion unter den prognostizierten Szenarien des Klimawandels gewährleisten können, Ansätze, die als klimagerechte Landwirtschaft (CSA) bezeichnet werden. Klimagerechte landwirtschaftliche Bewirtschaftungspraktiken, einschließlich der konservierenden Bodenbearbeitung, des Einsatzes von Deckfrüchten und der Ausbringung von Biokohle auf landwirtschaftlichen Flächen sowie des strategischen Einsatzes von synthetischen und organischen Düngemitteln, werden als Möglichkeit zur Verringerung der Treibhausgasemissionen in der Landwirtschaft angesehen. Die landwirtschaftlichen Bewirtschaftungsmethoden können verbessert werden, um die Störung des Bodens zu verringern, indem die Häufigkeit und das Ausmaß der Bewirtschaftung reduziert werden, um den Verlust von Kohlenstoff im Boden zu minimieren und/oder die Speicherung von Kohlenstoff im Boden zu erhöhen. Die Effizienz des Stickstoffeinsatzes in der Düngung kann verbessert werden, um den Einsatz von Düngemitteln und die N-Verluste zu verringern. Außerdem können Managementmaßnahmen ergriffen werden, um die Verbrennung landwirtschaftlicher Biomasse zu minimieren. Dieses Kapitel gibt einen Überblick über die aktuelle Literatur zu CSA-Praktiken, die zur Verringerung der THG-Emissionen und zur Erhöhung der C-Sequestrierung im Boden zur Verfügung stehen, und entwickelt einen Leitfaden für die besten Managementpraktiken zur Verringerung der THG-Emissionen, zur Erhöhung der C-Sequestrierung und zur Steigerung der Pflanzenproduktivität in landwirtschaftlichen Produktionssystemen.

Deutsch
Freie Schlagworte: Raman Gas Sensing, Fiber Enhanced Raman Spectroscopy FERS, Cavity Enhanced Raman Spectroscopy CERS, Nitrogen Cycle, Nitrogen N2, Methane, Carbon dioxide CO2
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Biophotonik-Medizintechnik
Hinterlegungsdatum: 19 Jan 2024 09:44
Letzte Änderung: 14 Mär 2024 12:20
PPN: 516297473
Export:
Suche nach Titel in: TUfind oder in Google
Frage zum Eintrag Frage zum Eintrag

Optionen (nur für Redakteure)
Redaktionelle Details anzeigen Redaktionelle Details anzeigen