田间试验表明碎石可促进碳去除并提高作物产量

一项开创性研究的结果表明，碎石每年每公顷可去除约 3-4 吨大气中的二氧化碳 (CO 2 )，并提高农作物产量。

由谢菲尔德大学 Leverhulme 气候变化减缓中心的研究人员领导的在美国玉米种植带进行的为期四年的田间试验表明，通过一种称为增强风化的过程向农田中添加碎玄武岩，还可以将玉米和大豆产量提高 12 %–16%。

政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 多次将增强风化 (EW) 等碳清除策略与减少排放确定为最大限度减少气候变化最严重影响的必要工具。提高农作物产量对于应对全球人口持续增长和气候挑战的粮食安全非常重要。

研究的碳去除方法不仅有可能从大气中去除大量碳并永久储存，而且有可能提高农作物产量。

该研究指出，利用数百万公顷的美国农田来扩大强化风化作用并通过可持续的食品和生物燃料生产来消除二氧化碳具有巨大的未开发潜力。仅美国就有超过 3900 万公顷的土地预留用于玉米生产，2021 年美国种植的大豆面积超过 3500 万公顷。

EW 旨在通过将细磨的硅酸盐岩石(通常是玄武岩，一种常见的火山岩)散布到土壤上来加速自然风化，从而加速岩石、水和空气之间的化学反应，同时捕获大气中的二氧化碳 (CO 2 )。

在自然界中，玄武岩等岩石在数百万年的持续侵蚀过程中吸收 CO 2 。通过破碎岩石以增加反应表面积并允许吸收更多的CO 2可以加速这种风化过程。溶解的CO 2储存在土壤中或被冲入河流和海洋，并储存数十万年。

这项发表在《美国国家科学院院刊》上的新研究发现，电子战实践对土壤健康和作物生产具有显着的协同效益，因为随着土壤pH值的上升，养分的可用性增加，随着玄武岩矿物质的溶解，养分的释放量增加。 。

对用玄武岩生长的作物根部进行的遗传分析表明，负责从土壤获取养分的基因对矿物元素的吸收增加做出了反应，从而支持了更高的产量。对豆类和谷物的化学分析还显示，微量和大量营养素的浓度有所增加，这证明了增强风化如何改善其营养状况，而没有任何潜在健康风险的信号。

玉米是世界上第二广泛种植的作物，这种作物广泛用于生物能源、动物饲料和人类饮食。

该研究的主要作者、谢菲尔德大学 Leverhulme 气候变化和减缓中心主任 David Beerling 教授表示：“我们通过来之不易的数据证明了在现实世界中增强风化实践的碳去除潜力.这是了解这项技术在减缓气候变化、同时提高产量和土壤健康方面的巨大潜力方面向前迈出的一大步。”

耶鲁大学自然碳去除中心的研究合作伙伴 Noah Planavsky 教授表示：“二氧化碳去除技术需要清楚地记录去除的 CO 2以及干预措施的效果——该案例研究表明，增强风化可以去除碳和让美国农民受益。”

该研究的合著者、谢菲尔德大学 Leverhulme 气候变化和减缓中心的研究员 Dimitar Epihov 博士说：“我们很高兴能够记录尖端基因提高作物产量的机制。测序技术。通过证明用玄武岩生长的作物重新编程了其根部养分吸收基因网络，我们加深了对地下过程与作物产量增加之间联系的理解。”