作者:王方 来源:中国科学报 发布时间:2017/5/3 11:14:41
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生物炭功效也挑地

 生物炭

最新一项研究质疑了生物炭的功效,发现它仅在热带地区能促进作物生长,在温带地区一点产出效益也没有。

科学家相信,生物炭,即部分焚烧植物的残余,在亚马逊流域作肥料之用已有至少2000年的历史了。自从发表于几年前的初期研究鼓励生物炭以来,世界各地的农民一直把它作为提高土壤肥力和作物产量的土壤添加剂。

不过,最新一项研究质疑了生物炭的功效,发现它仅在热带地区能促进作物生长,在温带地区一点产出效益也没有。该成果发表于《环境研究快报》上。

这支研究团队由来自英国、葡萄牙、荷兰、加拿大、美国的科学家组成,从全球1000多个实验中收集数据,而这些实验正是为测算生物炭在作物产量上的效果。通过使用一种可同时进行诸多研究的先进统计技术——荟萃分析,他们完成了严格的测试,来确定添加生物炭的有益效果是否取决于地理条件。

就在这时,令人惊讶的结果出现了。虽然以前的研究认为生物炭的积极作用是普遍的,可应用于所有气候条件下的土壤,研究人员现在通过组合、分析这一大数据集后证实,地理条件的确与之存在关联性。

“我们看到,生物炭在热带地区对作物生长具有巨大推动作用,在温带却是零效果。”美国北亚利桑那大学生态科学与社会中心主任、论文合作作者Bruce Hungate表示,“考虑到所有关于生物炭益处的讨论,我们的确很惊讶。”

生物炭的灵感来自亚马逊流域发现的一种罕见的人造土壤类型——亚马逊黑土(terra preta)。如此命名是因为该土壤富含炭黑,这是由部分燃烧老树残余形成的,很像木炭。亚马逊黑土十分肥沃,具有良好的pH值,不同于典型的热带土壤肥力又低又酸。

初步实验结果表明,在典型的热带土壤中添加生物炭可提高作物产量。对农民而言,这让他们在一块土地上再多耕作几年成为了可能。

新的研究支持这一观点。“生物炭有益于低营养、酸性土壤,如热带地区的农场,这是有道理的。”Hungate解释道,“但很多温带地区土壤营养丰富、pH值更温和。重要的是,如果农民通过使用肥料来增加营养,那留给生物炭提高产量的空间就不大了。”

先前,生物炭被声称有其他好处,包括废物处理、土壤中的碳储存、比添加合成化学物对环境更友好等。新的研究并没有评估这些其他的潜在好处,作者指出,其中一些可能在热带和温带地区仍然是有效的。

“在温带地区,使用生物炭可能存在潜在的积极作用,比如促进土壤储碳来减缓气候变化。”Hungate表示,“但我们通过1000多个实验观察分析后发现,产出效益并不存在。所以,如果对生物炭的应用目标就是提高作物产量的话,那还是坚持在热带地区吧。”

(王方编译)

《中国科学报》 (2017-05-03 第6版 科研)
 
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