一项新的研究综述表明，基于自然的技术 生物炭 – 一种富含碳的材料 – 可能成为农业中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，通过热解制成，涉及在低氧环境中加热有机材料，长期以来一直作为土壤改良剂或碳封存剂用于农作物生产。
由于其独特的物理结构以及各种农业和环境效益，研究人员最近发现人们对该技术的兴趣重新高涨。
出于这些原因，生物炭从大气中去除大量温室气体的潜力值得重新评估，他说 拉吉什雷斯塔，该研究的主要作者和研究员 俄亥俄州立大学园艺与作物科学.
“当农民种植农作物时，他们会施用化肥和/或粪肥，并使用不同的机械耕耘土壤，”什雷斯塔说。 “在此过程中，会产生温室气体并释放到大气中。”
但根据最近发表在《自然》杂志上的论文，农民可以通过在田地里施用生物炭来减轻这种影响。 环境质量学报.
“如果我们能够让农民相信，将生物质转化为生物炭有利于土壤、经济和环境的长期可持续性，那么我们将能够看到这项技术的广泛采用，”Shrestha 说。
研究人员回顾了全球范围内进行的 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变暖的吸热气体。
研究小组发现，土壤中生物炭的含量确实对当地温室气体排放产生不同的影响，从减少到增加，在某些情况下没有变化。 但总的来说，研究小组发现，在野外使用生物炭可以使空气中一氧化二氮的含量降低约 18%，甲烷的含量降低 3%。
单独使用生物炭也不能有效减少二氧化碳排放，但与商业氮肥或其他有机材料（如粪肥或堆肥）结合使用时确实有帮助。
“我们可以通过减少碳源和增强碳汇来实现农业生态系统的负排放，”什雷斯塔说。 减少地球的碳源可以通过减少我们活动中的温室气体排放来实现，而增强碳汇——提高技术吸收比释放到大气中的碳更多的能力——可以通过转化增加长期土壤碳库来实现他说，将有机废物转化为生物炭。
“生物炭的好处在于，它有助于在这两个方面创造净负农业，”什雷斯塔说。
目前，当农民将农作物残留物留在田间时，只有约10%至20%的残留碳在分解过程中被回收到土壤中，但通过将等量的残留物转化为生物炭，然后将其施用于田间，我们可以将大约 50% 的碳储存成稳定的碳形式。”
由于置于土壤中的生物炭碳也可以持续数百到数千年，因此它是目前提出的实现负排放并防止地球平均温度比工业化前水平上升 1.5 摄氏度的最佳管理实践之一。
研究显示，2011年至2020年间，全球温室气体排放量增加：二氧化碳增加约5.6%，甲烷增加4.2%，一氧化二氮增加2.7%——其中农业约占这些排放量的16%。
尽管这样的水平已经导致全球气候系统发生不可逆转的变化，但什雷斯塔表示，通过帮助遏制农业和林业部门的排放量，可以减缓未来的损害。
然而，尽管生物炭具有作为负排放技术的潜力，并且最近与生物炭相关的研究有所增加，但很难让农民应用它，部分原因是它尚未商业化以广泛使用或得到良好推广，Shrestha 说。
为了更好地向农民和农业相关企业提供更多有关该技术及其好处的基于科学的实用信息，许多立法者已经 制定旨在调查的政策 其在许多不同土壤类型和环境条件下的有效性。 Shrestha 也有同样的目标，因为他的团队的评论论文的主要目标是提高农民对生物炭的信心，以便更多的人选择更快地采用它。
