科學家透過在田間施用固碳用岩塵以提高作物產量並減少溫室氣體
在農民的田地施用碎石,不僅可以減少溫室氣體,還能使作物產量提高16%。這是謝菲爾德大學勒弗胡爾姆減緩氣候變遷中心的科學家們進行的一項新研究的結果。這項研究實際上是在謝菲爾德大學之前的一項研究基礎上進行的,我們早在2020 年就聽說過這項研究。當時,科學家正在分析一種名為”增強岩石風化”的技術的有效性。
在自然狀態下,岩石在環境中分解時會自然吸收大氣中的二氧化碳。岩石碎裂成的塊數越多,可用於固碳的總表面積就越大,因此可吸收的二氧化碳量也越大。
然而,大多數岩石需要很長時間才能自行碎裂成小塊。此外,為了讓所有這些碎塊都能吸收二氧化碳,它們必須分佈在一個大範圍內,全部暴露在大氣中。這就是強化岩石風化的作用所在。
該工藝是用機械將岩石粉碎成粉塵狀,然後將其撒在農田裡。農民不一定要花費額外的時間來做這些工作,因為這些粉塵可以與已經施用在農田裡的肥料或其他添加劑一起撒播。
在2020 年的研究中確定,如果在全球範圍內實施強化岩石風化,每年可從大氣中吸收多達20 億噸(約22 億噸)二氧化碳。這比全球航空和海運每年排放的二氧化碳總和還要多得多。
這些岩石可以從採礦作業等管道獲得,農民可以得到經濟激勵,在他們的田地裡使用這些粉塵。如果僅靠金錢還不夠,那麼提高產量的承諾可能會有所幫助。
迪米塔-埃皮霍夫博士在一塊試驗田裡視察大豆Ilsa Kantola,加州大學洛杉磯分校
這項新研究在伊利諾大學能源農場進行,為期四年,研究對像是輪流種植玉米和大豆的田地。這些田地中的一些地塊未經處理,作為對照組,而其他地塊則每年以每公頃50 噸(45 噸)的比例施用玄武岩粉塵。
最終發現,經過處理的地塊產量比對照地塊高出12% 至16%。
這結果主要是由於玄武岩提高了土壤的pH 值,進而增強了植物吸收土壤中已有養分的能力。此外,玄武岩在土壤中分解時,本身也釋放出磷、鉀和鈣等養分。
此外,經過玄武岩處理的地塊上的植物含有更多的微量和大量營養元素,從而提高了它們對人類和牲畜的營養價值。固碳效果也得到了證實–現在人們相信,施用碎石粉每年每公頃可以清除大氣中大約三到四噸的二氧化碳。
首席科學家、謝菲爾德大學戴維-比爾林(David Beerling)教授說:”我們用來之不易的數據證明了增強風化法在現實世界中的碳清除潛力。這是了解這項技術在減緩氣候變化的同時提高產量和改善土壤健康的巨大潛力方面邁出的一大步”。
有關這項研究的論文最近發表在《美國國家科學院院刊》上。