逆转全球变暖？或许可以从“土”入手

文章来源：科学大院微信公众号

所谓再生型生态有机农业，指的是通过光合作用减少大气中二氧化碳，利用土壤微生物与植物的共生作用来为作物提供营养，同时提供高产与健康的农产品的一种农业生产方式。

解决全球变暖与粮食安全最现实、最有效、最便宜的方法，在于恢复土壤的健康，通过再生型的生态有机农业将大气中的二氧化碳固定在土壤之中，同时利用微生物与植物的共生来提供营养、提高作物产量，这样不仅能固碳减排，而且能增产创收，对于经济、农业和环境是一个多赢的策略。

万物生长靠太阳，植物通过光合作用吸收二氧化碳来促进生长，但想要把植物固定的碳进一步固定于土壤之中，使之成为土壤碳库的一部分却没有那么容易。即使采用科学合理的耕作、堆肥以及轮作方式，植物所固定的碳在土壤中的稳定性依旧是制约再生型生态有机农业发展的一个重要因素。

近十年来，生物炭的研究异军突起，生物炭所展现出的性能和功能与再生型生态有机农业的理念无比的契合，所以，生物炭很有可能为再生型生态有机农业发展提供一个重要突破口。

说到生物炭，不能不提的是人类学家在亚马逊河流域偶然发现的一种“黑色的土壤”（下图中的剖面2）。这种土壤与距其几百米以外的另一个土块（图中的剖面1）相比，肥沃且肥力持久。

经研究发现，这种黑黑的土壤是由印第安土著居民长期烧荒耕作形成的，土层中富含有机碳、养分元素丰富、微生物群落结构繁荣且具有良好的孔隙结构。

受到这种“亚马逊黑土”的启发，科学家经过不断的探索终于发明出了生物炭制备技术，制备出了一种性质相似的黑炭，并将其添加入土壤中，以期能够获得健康、肥沃且肥力持久的土壤。

科学家制备出的生物炭

经过实际试验对比，科学家们发现，生物炭在改良土壤质量和提升土壤肥力方面的效果确实非常显著。

而对于再生型生态有机农业来说，除了提供健康和高产的食物，最重要的一点在于固定植物中的碳，并把固定的碳封存于土壤之中，使其成为土壤有机碳的一部分。

生物炭即是利用秸秆、木屑以及稻壳等生物质作为原材料，制备完成后直接添加入土壤中。科学家们研究发现，生物炭不仅可以增加土壤中碳的固定，还可以降低甲烷、氧化亚氮等温室气体的排放（感兴趣的朋友可以自行查阅文末的参考文献）。

生物炭可以固定土壤中的碳

因此可以说，再生型生态有机农业的目的与生物炭制备技术的目的殊途同归，虽然概念上有些差别，但生物炭的利用可以被纳入再生型生态有机农业的范畴，成为其一个环节，从而更好地应对全球气候变暖和资源循环利用等当下热点问题。

参考文献：

Zhao X， Wang J， Wang S， et al。 Successive straw biochar application as a strategy to sequester carbon and improve fertility： A pot experiment with two rice/wheat rotations in paddy soil [J]。 Plant and soil， 2014， 378（1-2）： 279-294。

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