研究人员希望使用“生物炭”来应对气候变化

Newswise-俄亥俄州哥伦布市-一项新的研究综述表明,基于自然技术的生物炭—一种富含碳的材料——可能是农业中用来帮助缓解气候变化的重要工具。

生物炭是一种类似木炭的多孔物质,通过热解(一种在低氧环境中加热有机材料的过程)制成,长期以来一直被用作土壤改良剂或固碳剂用于作物生产。近年来,由于该技术独特的物理结构及其各种农业和环境效益,研究人员对该技术的兴趣再次高涨。

该研究的主要作者、俄亥俄州立大学园艺和作物科学助理Raj Shrestha说,正是由于这些原因,生物炭从大气中去除大量温室气体的潜力值得重新评估。

“当农民种植作物时,他们施用化肥和/或粪肥,并使用不同的肥料.

Shrestha说:“如果我们能够说服农民,将生物质转化为生物炭有利于土壤的长期可持续性、经济和环境,那么我们将能够看到这项技术的广泛采用。”

研究人员回顾了在全球范围内进行的200多项实地研究,这些研究考察了生物炭在农业中的应用对一氧化二氮、甲烷和二氧化碳排放的影响,这些气体是导致地球大气层变暖的吸热气体。

该团队发现,土壤中生物炭的含量确实对当地温室气体排放有不同的影响,从减少到增加不等,在某些情况下没有变化。但总的来说,该团队发现,在野外环境中使用生物炭会使空气中的一氧化二氮含量降低约18%,甲烷含量降低3%。

单独使用生物炭也不能完全有效减少二氧化碳排放,但与商业氮肥或其他有机肥料结合使用确实有帮助.

现在,当农民把作物残渣留在田里时,在分解过程中,只有大约10%到20%的残渣碳被回收到土壤中,但通过将等量的残渣转化为生物炭,然后将其应用到田里,我们可以将大约50%的碳储存成稳定的碳形式。”

由于放置在土壤中的生物炭碳也可以持续几百年到数千年,这是目前提出的实现负排放和防止地球平均温度上升到比工业化前水平高1.5摄氏度的最佳管理实践之一。

根据这项研究,2011年至2020年间,全球温室气体排放量上升:二氧化碳增加了约5.6%,甲烷增加了4.2%,一氧化二氮增加了2.7%,而农业约占这些排放量的16%。尽管这样的水平已经导致了全球气候系统的不可逆转的变化,但Shrestha表示,通过使用生物炭来进行一定的遏制.

这项研究得到了阿瑟·P·斯隆基金会的支持。俄亥俄州立大学的其他合著者包括Laura E.Lindsey、Rattan Lal、Klaus Lorenz和Scott M.Demyan,以及印第安纳大学-普渡大学-印第安纳波利斯分校的Pierre Andre Jacin、密歇根州立大学的Maninder P.Singh和肯塔基大学的Wei Ren。

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