英格兰北威克：这是田园诗般的乡村景色–连绵起伏的丘陵上缀满了Instagram值得一捆的稻草，羊和牛在明亮的蓝天下吃草。完成图片后，庄严的庄园为背景增色不少。

但是这个田园风光掩盖了一个研究项目，该项目在现实农场中使用尖端技术来测试使农业更加可持续的方法，因为气温上升和温室气体排放威胁到生产力。

Rothamsted Research的“农场实验室”的研究科学家Taka Takahashi表示：“我们希望建立一个高效的(农业)系统，以便我们能够消耗所吸收的尽可能多的营养素，而损失的却很少。这是最终目标。” ”。

为了达到这种平衡，科学家们监测从肥料，水和动物饲料到肉，粪便和甲烷的所有物质中的营养水平，以试图了解在耕作过程中如何获取和损失营养。

该项目成立于近十年前，位于伦敦以西325公里(200英里)处的北威克(North Wyke)，其63公顷(156英亩)的每平方厘米都受到密切监控。

田间边缘房屋设备上的小木屋可测量和分析从土地上流下的每一滴水。

其他测量从地球加热的地球温室气体，例如二氧化碳和一氧化二氮的排放。

这些动物的耳朵带有电子标签，可以让研究人员追踪其甲烷排放量，而高科技的羊棚则可以记录和测量他们所吃和处置的一切食物。

现场实验室会分析这些信息并量化土壤健康状况，饲料，生长与排放之间的联系以及进入动物体内的养分中会出现多少进入动物体内的养分。

高桥说：“世界上许多研究站正在对每种成分进行测量。”“我们的独特之处在于，我们试图量化农业系统的所有投入和产出。”

他说，在一个真正的农场上进行所有这些工作，而不是计算机建模，也使人们对畜牧业和肉类消费的争论日益激烈。

少吃肉，牛奶

联合国粮食及农业组织(FAO)称，牲畜引发全球温室气体排放量的14.5%，其中近一半来自反刍动物(如牛，绵羊和山羊)通过消化和粪便排放的气体。

这导致呼吁发达国家减少肉类消费。美国世界资源研究所(WRI)7月份的一份报告显示，到2050年，牛肉和羊肉的主要消费者将每周的摄入量减少到1.5汉堡。

但是高桥说，辩论有时低估了牲畜的重要贡献，指出了粪便对土壤肥力的重要性。

WRI报告的主要作者，普林斯顿大学的研究员Timothy Searchinger称Farm Lab的工作很有价值，但他强调需要管理预计未来对肉和牛奶的需求将增长70%。

他说：“在可预见的未来，或多或少地吃大量肉和奶的每个人都应尽量减少吃。”

“所有解决方案都需要降低需求，减少排放并提高自然资源效率。因此，对这种严格的研究表示赞赏。”

辩论特别针对英格兰西南部的这个角落，在这里已有数百年历史的土地一直是牧场，部分原因是由于传统观念认为很难在黏土中种植谷物。

但这构成了理想的测试场地。土壤和缓坡土地使研究人员能够捕获穿过田间的所有水以及其中所含的养分。

清洁的牛，更多的豆类

从测试中收集的信息正在帮助位于世界最古老的农业研究所Rothamsted的科学家，该研究所的North Wyke基地占地近400公顷，以开发更可持续的耕作方法。

例如，从动物传感器获得的数据显示，有些牛的甲烷排放量比其他牛少40%。识别和繁殖这些物质可能是减少排放的一种简单方法。

由于对合成肥料的需求减少，豆类植物的种植将农场实验室的排放量减少了20%，有人说合成肥料占农业排放量的10%以上。

豆类还可以改善土壤健康，研究人员说豆类对改善牧场的质量起着重要作用。

高桥说：“因为牧场长得更好，所以动物长得更好。”

他补充说，向农民展示这种短期经济利益使他们更有可能接受改变。

粮农组织的畜牧政策官员安妮·莫特(Anne Mottet)说，豆类还可以帮助减少排放。他是2013年具有里程碑意义的报告的一部分，该报告涉及该部门的气候变化问题。

饲料生产占牲畜排放的一半，但是用当地种植的豆类代替砍伐森林地区的大豆可以减少碳足迹，她解释说这种方法也影响了整个供应链的排放。

按照这些方针，联合国政府间气候变化专门委员会说，交通运输占排放总量的14%，但这仅占直接排放量。

回到农场实验室后，研究人员将进入项目的下一阶段，包括为商业农民制定一份优先清单，说明他们应采取哪些措施来实现可持续生产。

另一个正在将三分之一的土地用于谷物供人类消费，这挑战了谷物不会在该地区种植的想法，以期希望找到当地的替代畜牧业的方式。

高桥说：“如果我们要相信传统的智慧，我们就不能做到，但我们不知道。作为一家公立的研究所，我们需要知道。”