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一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn),在華盛頓正常的種植“淡季”可行的覆蓋作物不會(huì)損害土壤,還可以作為生物燃料來(lái)源出售。
收獲后,農(nóng)田通常處于休耕狀態(tài),直到種植者播種下一季作物。在這期間,土壤會(huì)被侵蝕,雜草會(huì)扎根,農(nóng)民在這段時(shí)間里賺不到錢。覆蓋作物(cover crop)可以消除或減少其中一些問(wèn)題,但許多農(nóng)民擔(dān)心它們對(duì)土壤質(zhì)量的影響、主要作物的生長(zhǎng)窗口縮短以及無(wú)法出售這些覆蓋作物。
在最近發(fā)表在《生物質(zhì)與生物能源(Biomass and Bioenergy)》雜志上的一篇論文中,華盛頓州立大學(xué)(Washington State University)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)研究了華盛頓州西部和中部多年種植的四種覆蓋作物。其中兩項(xiàng)顯示出有希望的結(jié)果。

Doug Collins和Teal Potter是這篇新論文的合著者,他們站在黑小麥田里。種植覆蓋作物是為了研究其作為生物燃料來(lái)源的可行性。
小黑麥(triticale)是小麥和黑麥的雜交種,產(chǎn)量最高,而多毛紫云英(hairy vetch)是一種葉子多毛的藤蔓狀豆科植物,在向土壤中添加氮的同時(shí),以低成本提供穩(wěn)定的產(chǎn)量。
“這個(gè)想法是解鎖新的覆蓋作物供應(yīng),”華盛頓州立大學(xué)(WSU)生物系統(tǒng)工程系的研究生、該論文的通訊作者M(jìn)iki Santosa說(shuō)。“我們不想損害農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)或損害土壤,所以我們仔細(xì)研究了農(nóng)民在使用覆蓋作物時(shí)遇到的痛點(diǎn)。”
該項(xiàng)目是WSU和太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的合資企業(yè),Santosa也是該實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)工程師。
該團(tuán)隊(duì)還研究了每種覆蓋作物的生物燃料潛力。這得益于一種名為水熱液化的新技術(shù),在該技術(shù)中,收獲的作物(稱為生物質(zhì))被加工成燃料。
“最終目標(biāo)是為煉油廠和加工商提供更多的生物質(zhì)和可再生原料,”Santosa說(shuō),他計(jì)劃在2026年獲得博士學(xué)位。“與農(nóng)民和農(nóng)業(yè)部門合作尋找合適的作物對(duì)于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)至關(guān)重要。”
目前,任何用于生物燃料的作物都有自己的專門過(guò)程,將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為燃料。例如,當(dāng)玉米的加工過(guò)程與大豆完全不同時(shí),就很難建立市場(chǎng)。而水熱液化技術(shù)允許加工商混合不同類型的生物質(zhì)來(lái)生產(chǎn)生物燃料。
該研究表明,田間試驗(yàn)中的每種作物都可以通過(guò)液化過(guò)程加工成生物燃料。

華盛頓州立大學(xué)可持續(xù)農(nóng)業(yè)和自然資源中心主任、該論文的合著者Chad Kruger說(shuō):“如果加工商可以將不同的材料均質(zhì)化以制造燃料,這讓我們可以考慮種植在不同地區(qū)都能很好地發(fā)揮作用的各種作物。”
種植覆蓋作物往往只是為了把它犁回土壤。它們有助于減少侵蝕,解決土壤壓實(shí)問(wèn)題,并將生物質(zhì)補(bǔ)充到土壤中。
種植者最大的擔(dān)憂之一是確保覆蓋作物不會(huì)通過(guò)減少土壤養(yǎng)分、從土壤中吸收水分或縮短經(jīng)濟(jì)上更重要的作物的生長(zhǎng)窗口來(lái)影響其經(jīng)濟(jì)作物。研究小組還研究了從田地里移除生物質(zhì)是否會(huì)減少覆蓋作物通常帶來(lái)的好處。
Kruger說(shuō):“我們發(fā)現(xiàn),去除生物質(zhì),特別是從生長(zhǎng)非常豐富的小黑麥中去除生物質(zhì),不會(huì)對(duì)土壤造成傷害。”Kruger也是華盛頓州立大學(xué)西北能源期貨研究所推廣、農(nóng)業(yè)和外聯(lián)部的助理主任。
需要更多的研究,但研究小組很高興農(nóng)民有一天能夠種植一種額外的作物,這將有助于他們的土地和經(jīng)濟(jì)線,同時(shí)增加生物燃料的產(chǎn)量。
Kruger說(shuō):“種植覆蓋作物一直是為了幫助土壤,但現(xiàn)在農(nóng)民實(shí)際上也可以從中獲得報(bào)酬。再加上生物燃料的好處,這對(duì)每個(gè)人都是積極的。”

華盛頓州立大學(xué)
?。ㄋ夭膩?lái)自:Washington State University 全球生物質(zhì)能源網(wǎng)、新能源網(wǎng)綜合) |