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使用生物炭提高农业生产力,固碳和保护宝贵的土壤

2019-01-12 17:33:23     来源:网络

尽管在土壤改良方面花费的每一美元可以节省更多的环境成本,但启动成本有时会使农民难以实施最佳的环境实践。莱斯和北达科他州立大学的一组研究人员认为,使用生物炭尤其如此,但问题可以通过精心设计的政策来解决。


生物炭是一种多孔的木炭状物质,通过热解产生,生物质的高温分解。研究表明,生物炭改善了土壤水分特性,使农业生产平均提高了15%。它还可以减少养分淋失,增加植物可利用的氮,减少含氮气体的释放,从而改善当地的空气质量。


由赖斯贝克公共政策研究所前博士后研究员Ghasideh Pourhashem领导的政策研究,现在是北达科他州的助理教授,调查现有的政府计划,并详细说明他们如何支持使用生物炭提高农业生产力,固碳和保护宝贵的土壤。根据Pourhashem和她的团队的说法,联邦政府已经有35个计划可以或者可以促进生物炭的部署,以改善农业保护并避免未来的环境问题。

使用生物炭提高农业生产力,固碳和保护宝贵的土壤

对于全球变化生物生物能源的开放获取研究,Pourhashem与赖斯导师Caroline Masiello,地球,环境和行星科学教授,Kenneth Medlock,James A.Baker,III和Susan G.Baker能源研究员合作和资源经济学。


“我们之前的研究表明,生物炭在美国农业土壤中的广泛应用可以通过改善区域空气质量来节省数百万美元的医疗成本,”加入北达科他州涂料和高分子材料和中心部门的Pourhashem说。2017年可持续材料科学,并且是美国生物炭倡议顾问委员会的成员。


但尽管有越来越多的证据,她说生物炭采用缓慢。


“我们的新研究表明,政策框架如何支持生物炭作为节约资源,提高作物和改善医疗保健的材料,”Pourhashem说。


研究人员指出,美国长期投资于乙醇等生物燃料,他们认为生物炭应得到类似的长期支持,以改善国家的土壤和粮食安全战略。


Masiello是一位生物化学家和生物炭专家,他指出,承担土地管理变革成本的人与受益者之间的财务脱节。


“有很多农民想要做正确的事情,但生物炭的好处不会完全在农场产生,”她说,引用清洁水和空气等例子。“这篇论文是关于政策如何将农民承担的成本与我们所有人的利益联系起来。”


研究人员为生物炭生产确定的唯一有效的贷款担保计划是农业部的生物炼制,可再生化学和生物基产品制造援助计划,该计划为每个项目提供高达2.5亿美元的资金。但是,能源部,农业部和爱荷华州,俄勒冈州,科罗拉多州和明尼苏达州的其他计划提供了近2.5亿美元的赠款,配套或生产付款和税收抵免。研究人员还确定了八项计划,这些计划总共提供近3000万美元的研发资金,这些计划暗中支持生物炭。


研究人员认为,政府对生物炭生产的重视不够,并且倾向于生物燃料。他们还指出,需要对以生物炭为主的大型生产而非小型设施进行更多的前期投资。他们建议通过制定一套广泛接受的生物炭产品标准来鼓励投资。


“生物炭的潜在长期影响是巨大的,”梅德洛克说。“最近对生物炭的支持主要集中在其用于二氧化碳封存,但其益处更广泛。对当地空气质量和水质的潜在影响已经远远超出了应用场所,这使得政策支持投资生物炭生产和市场开发应该认真考虑。


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