密西根大學主導的一項研究顯示，城市農業雖然具有顯著的社會和環境效益，但其碳足跡大大高於傳統農業。建議在作物選擇、基礎設施壽命和廢物利用方面進行策略性改進，以提高其永續性。密西根大學領導的一項新的國際研究發現，城市農場和花園種植的水果和蔬菜的碳足跡平均是傳統種植的六倍。

法國南特的城市花園。圖片來源：Baptiste Grard

不過，在某些條件下，少數城市種植的作物與傳統農業的表現相當，甚至優於傳統農業。在城市露天地塊的土壤中種植的西紅柿的碳強度低於在傳統溫室中種植的西紅柿，而在蘆筍等空運作物上，傳統農業和城市農業的排放差異消失了。

密西根大學研究人員對底特律的一個城市花園進行評估。來源：密西根大學Dave Brenner

優化城市農業，實現氣候效益

研究共同第一作者、麻省理工大學環境與永續發展學院博士生傑森-霍斯（Jason Hawes）說：”我們的研究揭示的例外情況表明，城市農業從業者除了改變場地設計和管理外，也可以透過種植通常在溫室種植或空運的作物來減少對氣候的影響。”

“城市農業提供了各種社會、營養和基於地方的環境效益，使其成為未來永續城市的一個吸引人的特徵。這項工作揭示瞭如何確保城市農業有利於氣候以及它所服務的人群和地方”。

城市農業是指在城市範圍內進行耕作的做法，在全球範圍內日益流行，並被譽為使城市和城市食品系統更具可持續性的一種方式。據估計，全球有20% 到30% 的城市人口從事某種形式的城市農業。

儘管有確鑿證據顯示城市農業具有社會和營養效益，但對其碳足跡的研究仍不足。先前發表的大多數研究都集中在高科技、能源密集的都市農業形式上，如垂直農場和屋頂溫室，儘管絕大多數都市農場的技術含量很低：在露天地塊的土壤中種植作物。

紐約市住房管理局所在地的城市集體花園。花園除了為居民提供新鮮的農產品外，還為他們提供了教育和娛樂的機會。圖片來源：Nevin Cohen

城市農業與傳統農業：比較研究

這項由麻州大學領導的新研究計畫於今天（1月22日）在《自然-城市》雜誌上發表，旨在透過比較低技術城市農業基地與傳統作物生產的糧食的碳足跡，填補一些知識空白。該研究使用了五個國家的73 個城市農場和花園的數據，是比較城市農業和傳統農業碳足跡的最大規模的公開研究。

分析了三種類型的城市農業場所：城市農場（專業管理並專注於食品生產）、個人菜園（由單一園丁管理的小塊土地）和集體菜園（由園丁群體管理的公共空間）。

研究人員計算了每個農場在其生命週期內與農場材料和活動相關的改變氣候的溫室氣體排放量。排放量以每份食物的二氧化碳當量公斤表示，然後與傳統方法飼養的食物進行比較。

城市農業生產的食品平均每份排放0.42 公斤二氧化碳當量，比傳統種植的每份0.07 公斤二氧化碳當量高出六倍。

“透過評估城市農業基地的實際投入和產出，我們能夠為每份農產品分配氣候變遷影響，”該研究的共同第一作者、麻省理工大學環境與永續發展學院助理教授本傑明-戈德斯坦（Benjamin Goldstein）說。”這個資料集顯示，與傳統農業相比，城市農業每份水果或蔬菜的碳排放量更高，但也有少數例外。”

在英國倫敦的集體花園準備種植秧苗。像這樣的城市食品生產空間可以為社會和社區帶來許多好處，但需要對作物進行精心選擇和管理，以減少城市的碳足跡。圖片來源：維多利亞-舍恩

都市農業投入對環境的影響

密西根大學永續系統中心教授兼聯合主任約書亞-紐厄爾（Joshua Newell）領導了密西根大學的部分計畫。密西根大學的研究人員組成了一個國際合作團隊，成員來自各個糧食種植基地附近的大學。其中十位合作者是《自然城市》研究報告的共同作者。

研究人員招募了法國、德國、波蘭、英國和美國城市農業基地的農民和園藝師作為公民科學家，他們以每日日記的形式記錄了他們的糧食種植基地在2019 年整個季節的投入和收穫。

城市農業基地的投入主要分為三類：基礎設施（如種植食物的高架床或地塊之間的通道）、供應品（包括堆肥、化學肥料、除草織物和機械用汽油）以及灌溉用水。

戈德斯坦說：「城市農場對氣候的影響大多來自於建造農場的材料–基礎設施。這些農場通常只經營幾年或十幾年，因此用於生產這些材料的溫室氣體沒有得到有效利用。另一方面，傳統農業非常有效率，很難與之競爭。”

例如，傳統農場通常使用殺蟲劑和化學肥料種植單一作物，與城市農場相比，收成更大，碳足跡更少。

研究人員確定了三項最佳做法，它們對提高低技術城市農業與傳統農業的碳競爭力至關重要：

• 延長基礎設施的使用壽命。延長普遍獲得服務的材料和結構（如高架床、堆肥基礎設施和棚屋）的使用壽命。一個高床使用5 年對環境的影響（每份食物）大約是一個高床使用20 年對環境影響的四倍。
• 利用城市廢棄物作為”普遍獲得”的投入。透過參與”城市共生”來保護碳，這包括讓不適合用於新建築但有可能用於普遍獲得服務的廢舊材料（如建築垃圾和拆除廢物）獲得第二次生命。城市與公用事業之間最著名的共生關係是堆肥。這一類還包括利用雨水和回收的中水進行灌溉。
• 產生高水準的社會效益。在為研究進行的一項調查中，絕大多數UA 農民和園丁都表示心理健康、飲食和社交網絡得到了改善。研究報告的作者說，雖然增加統一農業的這些”非食品產出”並不會減少其碳足跡，但”從統一農業的整體利益考慮，社會效益最大化的種植空間可以超越傳統農業”。

編譯自/ ScitechDaily