生物炭不僅可改善土質,還能降低氣候變遷的衝擊。圖/網路
編譯/韋士塔
澳洲新南威爾斯大學的研究人員發現,以農業廢棄物製成的生物炭(Biochar),不僅能夠改善貧瘠土地,提高作物產量,並有助阻止氣候變遷的衝擊。
新南威爾斯大學材料科學與工程學院客座教授喬瑟夫(Stephen Joseph)表示,一項發表在《GCB生物能源》期刊的研究報告,提供了有力的證據,證實生物炭有助於緩解氣候變遷,能夠減少現代農業的碳足跡。
生物炭是把樹皮等農業生物廢棄物,在低氧的狀況下進行熱裂解(pyrolysis)而成,也就是把木料燒成木炭。科學家自1970年代發現生物炭後,就持續研究生物炭對改善土壤和應對氣候變遷的效果。
研究人員表示:「數百年來,澳洲、拉丁美洲和非洲的原住居民,一直使用生物炭提高作物的產量、保持土地肥沃。目前已有許多相關的科學研究,但沒有足夠的資源來教育和訓練民眾使用生物炭。」
農業科學研究人員已發現生物炭可改良土壤,提高沙土的儲水能力,而在黏土中加入生物碳,則可提升水分流動速度;生物炭還能抑制有害細菌生長,降低其致病力。此外,生物炭能吸收一氧化二氮(N2O),這種溫室氣體的強度為二氧化碳的300倍。
喬瑟夫教授表示:「生物炭可將大氣中的碳吸收到土壤中,儲存數百到數千年;此外,生物炭有助於在土壤中增加20%的有機碳,並且能把土壤中的一氧化二氮排放量減少12%至50%。」
聯合國政府間氣候變遷問題小組(IPCC)近來發表一份有關氣候變遷和土地的特別報告,認為生物炭具有減緩氣候變遷的重大潛力。喬瑟夫教授說:「IPCC的報告指出,如果能改善開發和使用生物炭,到2050年可減少3億至6.6億噸二氧化碳。」
英國皇家園藝學會(RHS)土壤和氣候變遷資深科學家瑞德麥爾-戈登(Marc Redmile-Gordon)表示:「即使立即停止使用化石燃料,地球上仍已累積大量的二氧化碳,必須以清除,生物炭是清除二氧化碳最有效的工具之一。」
皇家園藝學會的研究顯示,在普通的花園埋下10至20公斤生物炭,可抵消1輛汽車往返5英里、通勤1個月的碳排放量。
研究人員指出,生物炭的結構充滿木質導管、微管和孔洞,可以運送養分、空氣和水,並吸納有助土壤生態系統健康的微生物。至於讓生物炭發揮作用的方式,則是在種植樹木時搭配使用。
約瑟夫指出,生物炭可幫助植物抵抗病害等環境壓力,提高植物對有毒金屬或化學物質的耐受度。
目前,喬瑟夫教授正在協助澳洲聯邦政府與企業開發及測試生物炭,並協助農民開發最適合作物的生物炭。他表示,目前澳洲每年約生產5000公噸生物炭,低於美國的5萬噸,也遠少於中國大陸的50萬噸;他說:「要讓生物炭獲得廣泛採用,我們必須把這種產品與農業經營結合,並證明其經濟效益。如果能提出具體的範例,讓農民看到使用生物炭的好處,就能進一步發展這個新產業。」