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[圖文]美國專家建議在荒漠推廣種植能源植物

2015年05月31日 科學探秘-短篇 暫無評論 閱讀 229 次

美專家建議在荒漠推廣種植能源植物


 


美專家建議在荒漠推廣種植能源植物


 


  在許多能源研究人員的眼裡,農田中的農作物殘餘物、長年生長的禾草以及生長週期較短的木本植物都是潛在的生產纖維素乙醇產品的生物質原料。目前,當多數研究集中在將纖維素原料轉變成乙醇和提高生物質的產量時,種植專門能源植物和收割農田農作物殘餘物對土地和環境質量的影響卻沒有得到足夠重視。此外,也沒有人就收割農田農作物殘餘物與收割專門的能源植物兩者對土地和環境的影響進行比較。


  美國研究人員漢博托·布蘭科博士改變了上述狀況。他分析評估了農作物殘餘物、暖季禾草和短週期木本植物的利用對土壤性質、碳固定(封存)和水質量的影響,以及專門能源植物在邊緣土地的生長情況,認為收割玉米、小麥和高粱等在農田中的殘餘物會給土壤和環境質量帶來不利的影響。去掉農田中50%的農作物殘餘物,能破壞土壤結構、減少土壤有機碳固定量、加劇水侵蝕、降低養分循環和減少農作物產量,這些影響在易受侵蝕和呈斜坡狀的農田更加顯著。相關研究報告發表在美國農學學會新出版的《農學雜誌》雙月刊上。


  通常,土壤經過耕犁後會釋放出二氧化碳,因此非耕犁的耕作方式具有固碳效果。然而,布蘭科表示,即使農田農作物殘餘物減少量低於50%,也會使得非耕犁土壤成為二氧化碳排放源而不是大氣中碳的收集地。此外,哪怕農田農作物殘餘物減少量只有不足25%,仍能導致土壤中的沉積物流失。


  為避免農田農作物殘餘物因收割出現的負面影響,布蘭科認為,人們也許只能少量地獲取作物殘餘物,但如此一來,利用如此少的農作物殘餘物來生產纖維素乙醇,無論是從經濟上還是從邏輯上講都是不可取的。因此,他建議人們應為纖維素乙醇的生產開發可替代的生物質原料來源。


  替代農作物殘餘物的途徑之一是種植暖季禾草和短週期木本植物,將它們作為專門的能源植物。同農田農作物殘餘物相比,它們具有更加廣泛的生態系統保護效果。現有的數據顯示,草本植物和木本植物能夠改善土壤特性、減少土壤的水蝕和風蝕、過濾掉排水中的污染物、封存土壤的有機碳、減少溫室氣體的淨排放,同時改善野生動物的棲息地和多樣性。


  與收穫農田農作物殘餘物降低土壤碳密度相反,種植和收穫專門的能源植物能夠提高土壤中有機碳的含量,同時為生物燃料提供原料。因為這些專門的能源植物具有更深的根系,而暖季禾草還能將碳封存在更深的土壤中。


  在邊緣和荒地而不是在農田中種植專門的能源植物能為土壤和環境帶來更多的益處。暖季禾草能夠在營養貧瘠、排水條件差、帶酸性和受侵蝕的土壤中生長。雖然草本和木本能源植物不能替代自然森林和自然大草原,但是管理良好的專門能源植物在為人們提供纖維素乙醇生產原料的同時,或許能為土壤和環境提供多種幫助。發展新的生物燃料不僅需要有將原料轉化成燃料的新技術,而且還需要有種植和生長生物質原料的新型農業方式。


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