Nhóm chắt lọc trí tuệ về than sinh học cho nông nghiệp thông minh với khí hậu

Đốt than sinh học đã là một tập quán nông nghiệp truyền thống được con người sử dụng từ thời xa xưa. Một nghiên cứu mới cố gắng tổng hợp dữ liệu toàn cầu từ gần 600 nghiên cứu về than sinh học để phân tích tiềm năng của nó như một phương pháp nông nghiệp thông minh với khí hậu. Nó là công bố in Xem xét đánh giá năng lương tái tạo và năng lượng lưu trữ.

Nông nghiệp thông minh với khí hậu (CSA) được mô tả là một cách tiếp cận tích hợp đi xa hơn các phương pháp canh tác bền vững. Nó nhằm mục đích đảm bảo bền vững năng suất cây trồng để nuôi sống dân số ngày càng tăng đồng thời tác động tích cực đến sinh kế của người dân sống và làm việc trong khu vực. CSA tăng cường sức khỏe của đất và xây dựng khả năng phục hồi khí hậu, đồng thời hướng tới giảm thiểu phát thải khí nhà kính.

Ví dụ về thực hành quản lý CSA bao gồm cây che phủ, thực hành không làm đất hoặc giảm làm đất và các chiến lược quản lý dinh dưỡng tổng hợp.

Nhóm – từ Đại học Connecticut (UConn) – dường như đã tổng hợp các kho dữ liệu về nghiên cứu than sinh học để hiểu toàn diện về thực tiễn, giá trị, thách thức và hạn chế của nó.

Trưởng nhóm nghiên cứu Wei Ren cho biết: “Chúng tôi muốn đánh giá than sinh học như các biện pháp thực hành thông minh với khí hậu thông qua các quan sát/đo lường thực địa, phân tích dữ liệu lớn và mô hình số”. “Chúng tôi đánh giá liệu phương pháp nông nghiệp bền vững này có thể phục vụ như một phương pháp nông nghiệp thông minh với khí hậu về sản xuất lương thực, sức khỏe của đất và tính bền vững của môi trường hay không. Chúng tôi hy vọng sẽ định lượng được dấu chân nước và chất dinh dưỡng có liên quan và tiềm năng thúc đẩy khả năng phục hồi khí hậu.”

Than sinh học là gì?
Than sinh học có thể được làm từ bất kỳ vật liệu hữu cơ nào (chứa carbon), chẳng hạn như chất thải gỗ hoặc tàn dư cây trồng. Vật liệu này sau đó được nung nóng ở nhiệt độ cao trong điều kiện không có oxy trong một quá trình gọi là nhiệt phân. Kết quả là một vật liệu giống như than gọi là than sinh học. Là một chất cải tạo đất, than sinh học có khả năng giúp xây dựng khả năng phục hồi.

Than sinh học giống như một khoản đầu tư carbon dài hạn, vì nó mất nhiều thời gian để phân hủy, và do đó làm tăng hàm lượng carbon trong đất. Nếu những vật liệu giàu carbon đó được đưa vào đất thay vì được tạo thành than sinh học, chúng sẽ nhanh chóng bị phân hủy, giải phóng các khí nhà kính như metan và carbon dioxide khi chúng phân hủy. Điều này cũng đúng nếu các vật liệu được đốt cháy đơn giản; tuy nhiên, bằng cách biến chúng thành than sinh học, carbon được cô lập và tồn tại trên trái đất.

Ngoài ra, than sinh học hoạt động gần giống như một miếng bọt biển và có thể cải thiện khả năng giữ nước và chất dinh dưỡng của đất, làm cho đất giàu chất dinh dưỡng hơn và có khả năng chống chịu hạn hán, đồng thời duy trì năng suất cây trồng. Ở Connecticut, than sinh học cũng có thể giúp biến một dạng chất thải dưới dạng vụn cây và chất thải gỗ khác thành vật liệu xây dựng có khả năng phục hồi, có giá trị này.

Thông qua phân tích, Ren và các đồng tác giả nhận thấy rằng, giống như các phương pháp CSA khác, việc sử dụng than sinh học phụ thuộc vào hoàn cảnh, nhưng nhìn chung nó giúp cải thiện chất lượng đất. Do đó, họ đang đề xuất sử dụng nó rộng rãi hơn, kể cả ở Connecticut.

“Thông qua tổng hợp dữ liệu toàn cầu, bạn có thể thấy rằng trong các điều kiện đất đai và khí hậu khác nhau, than sinh học, cùng với các phương pháp thực hành khác, có thể giúp nông dân duy trì sản xuất lương thực. Nó cũng có thể giảm phát thải khí nhà kính, giảm quá trình lọc nitơ và tiết kiệm nước trong đất,” Yawen Huang, tác giả chính của nghiên cứu và là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ do Ren giám sát, cho biết.

Mặc dù phân tích cho thấy rằng một số thí nghiệm trong phòng thí nghiệm có thể phóng đại khả năng của than sinh học, nhưng các nhà nghiên cứu có kế hoạch khám phá những gì nó có thể làm bằng cách thực hiện nhiều thí nghiệm thực địa hơn để hiểu khi nào và ở đâu sử dụng than sinh học.

Ren cho biết: “Chúng tôi vẫn cần xem xét sử dụng than sinh học cùng với các phương pháp bền vững truyền thống khác để quản lý chất dinh dưỡng và xử lý tưới tiêu ở các địa điểm khác nhau có tính đến các điều kiện khí hậu khác nhau. “Chúng ta có thể đạt được mục tiêu nông nghiệp thông minh với khí hậu, và trong trường hợp than sinh học, Connecticut là nơi lý tưởng để khám phá và áp dụng than sinh học như một cách tiếp cận CSA. Chúng tôi có rất nhiều cây cối và tài nguyên thiên nhiên ở đây. Các nghiên cứu cho thấy rằng than sinh học làm từ cây cối có thể làm giảm đáng kể lượng khí thải nitơ oxit, mạnh hơn gần 300 lần so với CO2 trong khả năng gây nóng lên toàn cầu.”

Ren chỉ ra một khía cạnh quan trọng của các hoạt động bền vững và thông minh với khí hậu — đó là chất thải thường có thể được tái sử dụng. Tầm nhìn của Ren là sử dụng chất thải cây cối từ việc quản lý rừng để tạo ra than sinh học được nông dân ở Connecticut sử dụng.

“Chúng tôi sẽ chỉ sử dụng vật liệu phế thải; đó là chu kỳ bền vững,” Ren nói. “Các chủ rừng có khả năng tạo ra than sinh học từ nguồn tài nguyên của chính họ để mang lại lợi ích cho đất trồng trọt hoặc đất nông nghiệp. Bạn có thể sử dụng tàn dư cây trồng hoặc chất thải hữu cơ phi nông nghiệp khác và trả lại chúng cho đất. Tôi muốn mở rộng khái niệm về nông nghiệp và lâm nghiệp thông minh với khí hậu để tạo ra một cảnh quan thông minh với khí hậu. Hãy nghĩ xem liệu chúng ta có thể cùng nhau quản lý tài nguyên thiên nhiên, đất canh tác, vùng đất ngập nước và các hệ thống tự nhiên khác hay không. Chúng ta có thể sử dụng các thực hành thông minh về khí hậu này để liên kết rừng và nông nghiệp không? Tiểu bang của chúng tôi có tiềm năng đóng vai trò hàng đầu ở cấp quốc gia trong việc ứng dụng than sinh học.”

Nền tảng của Ren là về hệ sinh thái hệ sinh thái và thích ứng với biến đổi khí hậu, và cô ấy tiếp cận nông nghiệp như một thành phần phụ thuộc lẫn nhau của hệ thống trái đất, chẳng hạn như cách nông nghiệp tương tác với các hệ thống khí quyển, đất và thủy sinh. Khi được nhìn qua lăng kính này, các nghiên cứu bền vững kêu gọi những nỗ lực hợp tác và cô ấy nói rằng UConn, với tư cách là một trường đại học cấp đất, là một địa điểm đặc biệt tốt cho những nỗ lực này vì thông tin được chuyển đến nông dân thông qua UConn Extension.

“Như tôi đã đề cập, các hoạt động CSA cần diễn ra vào đúng thời điểm và địa điểm, đồng thời phải xem xét sự kết hợp của các yếu tố tự nhiên và con người khác,” Ren nói. “Nó đòi hỏi một nỗ lực tích hợp và liên ngành không thể thực hiện được nếu chỉ ngồi trước máy tính hoặc trong phòng thí nghiệm. Chúng tôi có thể cung cấp những phát hiện mới cho các nhà nghiên cứu khuyến nông của chúng tôi, những người sau đó sẽ cung cấp chúng cho nông dân. Phản hồi từ nông dân có thể hướng dẫn chúng tôi trong nỗ lực hơn nữa để thúc đẩy khoa học trong lĩnh vực này. Một lần nữa, đó là một vòng lặp bền vững.”

Nhóm của Ren đang trong quá trình xin tài trợ bổ sung để thúc đẩy dự án tiến lên. Nhóm đang kết nối với các nhà sản xuất than sinh học địa phương và lên kế hoạch duy trì hoạt động sản xuất tại địa phương, xem xét nhu cầu tiết kiệm năng lượng cho giao thông vận tải.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Khuếch đại kiến ​​thức. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://envirotecmagazine.com/2023/03/15/group-distils-wisdom-on-biochar-for-climate-smart-agriculture/