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研究揭示长期施用生物炭在稻田固碳与净生态系统经济效益之间的权衡关系

作者:张爱平 发布时间: 2023-12-21 浏览量:

近日,环发所农业清洁流域团队揭示了长期施用生物炭在稻田固碳与净生态系统经济效益之间的权衡关系。相关研究成果在线发表于《全球变化生物质能源(GCB Bioenergy)》。

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生物炭和氮肥联合施用可以提高水稻产量、土壤有机碳储量并且减少温室气体排放。然而,很少有研究系统地评估长期施用生物炭和氮肥下稻田生态系统的碳足迹和净生态系统经济效益。

本研究采用生命周期评价方法,量化了7年生物炭和氮肥施用下稻田的碳足迹和净生态系统经济效益。结果表明,和不使用生物炭相比,生物炭施用促进了稻田甲烷排放(38%),降低了氧化亚氮排放(29%)。另外,生物炭施用显著提升了耕层土壤有机碳固存量(87%-173%),使碳足迹降低显著1.6-1.8 Mg CO2 eq ha -1。但生物炭单独施用对水稻产量没有显著影响,而单独施用氮肥可使水稻产量显著提高85%,并获得最大的净生态系统经济效益。由于生物炭施用带来的提升产量经济效益和土壤有机碳收益无法抵消生物炭的高成本,施用生物炭对净生态系统经济效益具有显著的负效应。该研究表明,长期施用生物炭在稻田土壤固碳与净生态系统经济效益之间存在权衡关系。因此,改进生物炭生产工艺,降低成本是当前生物炭全面推广的卡点。

该研究得到了山东省重点攻关项目和国家自然科学基金的支持。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcbb.13116

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