隨著農(nóng)業(yè)工業(yè)的發(fā)展，全球變暖的狀況日益嚴(yán)重。那么，我們腳下的土地與全球變暖有著怎樣的關(guān)系，把地球從全球變暖中拯救出來可以部分依賴于我們腳下的土地嗎，土壤固碳有多大的處理潛力，如何實(shí)現(xiàn)？
全球變暖所帶來的影響已為我們所感知，1860年以來全球平均氣溫升高了0.6±0.2℃，冰川融化、海平面上升，全球性降水增加但變化幅度區(qū)域差異顯著，氣候異常愈加嚴(yán)重。抑制氣候變暖，已在全球范圍內(nèi)達(dá)成了共識。
全球變暖是由于大氣中的溫室氣體增多，它們包裹在地球表面，不能阻擋太陽光的射入，卻能阻擋地球反射熱量的散失，因此造成了氣候變暖。CO2是最重要的溫室氣體，植物和土壤共同調(diào)節(jié)著大氣中CO2的含量。在光合作用下，植物吸收空氣中的CO2然后將其轉(zhuǎn)化為糖和其他碳分子，通過根系和枯枝落葉等將碳傳遞給土壤，然后，土壤通過根系、微生物、土壤動物的呼吸作用以及含碳物質(zhì)的化學(xué)氧化作用，產(chǎn)生CO2，返還大氣。上百萬年來，這種平衡作用的維持，保證了大氣中溫室氣體含量的穩(wěn)定。然而，大約在一萬年前，農(nóng)業(yè)的發(fā)明打亂了古老的土壤結(jié)構(gòu)。為了種植，人們開始排水，翻耕表土層，這就使得土壤中的碳與空氣中的氧結(jié)合產(chǎn)生了CO2，排入大氣中。而飼養(yǎng)動物讓情況更糟，家畜啃食了草原，甚至使地面完全裸露，植物消失了，光合作用停止了，土壤中的CO2也就沒有了。農(nóng)業(yè)開始出現(xiàn)以來，這樣的土地使用的改變使700億到1000億噸碳從土壤中分離出來。今天，農(nóng)業(yè)和其他土地利用方式的改變排出的溫室氣體占世界溫室氣體排放量的三分之一。
土壤每年向大氣釋放的CO2為50-76GtC（GtC ——CO2中碳成分的重量為109噸），遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過化石燃料燃燒每年向大氣排放的5 GtC。全球農(nóng)業(yè)減排的技術(shù)潛力高達(dá)每年5500-6000 Mt（兆噸）CO2當(dāng)量，其中90%來自減少土壤CO2釋放（即土壤固碳），農(nóng)業(yè)土壤固碳減排成為全球氣候變化研究熱點(diǎn)之一。因此，利用土壤抑制溫室氣體含量具有重大的意義，減少土壤中碳的釋放，讓大氣中碳回到土壤中，無疑會對是拯救全球變暖的一個思路。不同國家和地區(qū)土壤自然固碳潛力如下：
利用土壤固碳，目前已有了很多有益的嘗試。
農(nóng)業(yè)保護(hù)性耕作。施用有機(jī)肥可改善土壤結(jié)構(gòu)，使用多種管理方法（如少耕制、秸稈還田、種植覆蓋作物、輪作、更多地結(jié)合種植固氮豆科作物）可以促進(jìn)增加土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，使更多的碳返回土壤，不僅有助于提高土壤碳儲存，還可提高生產(chǎn)率。對我國而言，若將土壤農(nóng)田有機(jī)質(zhì)提高1%，相當(dāng)于土壤從空氣中凈吸收了CO2306億噸。因此發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)，固碳貢獻(xiàn)率非常可觀。
發(fā)展轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)?？钩輨┦寝D(zhuǎn)基因作物的主要性狀之一，種植該類作物，可以利用除草劑除草，避免了傳統(tǒng)的翻耕除草，可以減少農(nóng)田擾動，大幅減少由于機(jī)械作用而產(chǎn)生的CO2和其他溫室氣體。
發(fā)明碳吸收土壤。英國科學(xué)家如今正在研制一種碳吸收土壤，試圖將CO2從空氣中永久去除。啟動這個研究的想法源于這樣一個事實(shí)，即植物、莊稼、樹木在進(jìn)行光合作用時天然地吸收大氣中的CO2，然后通過它們遍布在周圍土壤里的根系將多余的CO2排放到其中。在絕大部分土壤中，這些排放進(jìn)來的CO2有很大一部分又逸出到大氣中，或者是進(jìn)入了地下水。假如土壤中含有硅酸鈣，那么植物根系排放出來的CO2可能會和土壤中的鈣起反應(yīng)，形成無害的礦物質(zhì)碳酸鈣，使CO2被安全地鎖定在碳酸鈣里，以覆蓋在卵石表面或自成顆粒的形式保存在植物根系周圍的土壤里。科學(xué)家們正在調(diào)查這個過程在自然界的存在情況，如果切實(shí)可行，研究人員將鼓勵人們在含鈣豐富的土壤里栽種更多的植物、莊稼等。這一方法可應(yīng)用于土地復(fù)墾、土地修復(fù)和其他開發(fā)項(xiàng)目中混合含鈣豐富且具有CO2保存能力的土壤，在這樣的土壤上種植生物能作物可能會是一個很好的選擇。這也可能開啟特制土壤的廣闊前景，所謂特制土壤（添加了硅酸鈣或種植特定植物）就是一種可以充分利用碳捕獲能力的土壤。這種土壤可以在全球碳減排中發(fā)揮非常有價值的作用。