根据3月27日发表在PLOSONE上的一篇论文,增强岩石风化(一种基于自然的二氧化碳去除过程,可加速自然风化)可显着提高第一年作物产量、改善土壤pH值和提高养分吸收。

研究表明岩石风化作用增强可提高作物产量并改善作物健康

强化岩石风化(ERW)涉及在农田上撒播细碎的硅酸盐岩石,例如玄武岩。这是一种可扩展且永久的气候技术,有可能从大气中封存数十亿吨二氧化碳。

这篇文章由领先的强化岩石风化项目开发商UNDO和纽卡斯尔大学的科学家共同撰写,是评估温带气候对农作物影响的最新强化岩石风化(ERW)研究。

增强岩石风化的好处

纽卡斯尔大学自然与环境科学学院土壤科学教授、该论文的合著者戴维·曼宁教授评论道:“这项试验的结果进一步增强了岩石风化的科学可信度,并大大提高了其对农民的价值主张“纽卡斯尔大学很高兴与UNDO合作。我们对玄武岩改良剂对农民的共同利益的联合研究有助于为农业界广泛采用增强岩石风化技术铺平道路。”

该论文的合著者、纽卡斯尔大学土壤科学教授YitArnTeh表示:“IPCC和英国气候变化委员会等独立机构一再强调农业和农业领域采取气候行动的迫切需要。土地利用部门应对危险的气候变化的影响。与此同时,在生活成本危机导致农场运营成本不断上升的背景下,农业部门在实现关键的可持续发展和环境目标方面面临着越来越大的压力。

“利用增强岩石风化来去除二氧化碳并自然地增强土壤健康对于农民和气候来说是一个潜在的双赢,因为这项技术能够捕获二氧化碳,同时提供农作物成功生长所需的一些关键养分。使用当地来源的岩石,而不是从海外获得的投入(例如化肥),供应链也缩短了,进一步减少了粮食生产的总体碳足迹。

“至关重要的是,增强岩石风化是一项农业部门很容易采用的技术,因为它不需要农民投资新设备、技术或培训,而只需利用现有设备和基础设施来施肥或其他土壤改良剂。”

UNDO科学与研究部主任、该论文的合著者刘欣然博士评论道:“农业土壤中的养分限制是农民在维持和提高作物产量方面所关心的一个主要问题。这项最新研究强调了农业土壤中的养分限制是如何蔓延的。”“在农田上种植玄武岩可以提高作物产量,并且在温带气候下有效。这项研究表明,增强岩石风化有助于改善农民生计和粮食生产,同时还能去除大气中的CO2。”

积极的结果

正在进行的试验第一年的结果表明,两种不同的耕作技术的作物产量平均高出15%(翻耕地块和直播修正地块的产量分别高出9.3%和20.5%)。

试验结果还显示出对土壤pH值的稳定作用,与对照地块相比,玄武岩修正地块的土壤pH值平均高出0.2和0.29个pH单位。这种变化是岩石矿物溶解时产生碱性产物的结果。硅酸盐矿物溶解对土壤pH值的影响对于农民来说可能是一个有吸引力的农艺效益,因为土壤pH值升高可以让农作物获得更多的土壤养分。

玄武岩富含矿物质,在溶解过程中缓慢释放营养物质。这些营养素充当天然的土壤改良剂,对植物生长至关重要。研究发现,玄武岩改良土壤中种植的作物养分浓度较高,包括组织钙、谷物和组织钾,这表明战争遗留爆炸物可以提高植物的养分利用率,从而可能提高作物产量。

考虑到2022年生长季节异常干燥的情况,这些研究结果表明,玄武岩改良剂可以提高生产力和作物产量,有助于在未来因全球变暖而导致生长季节天气发生变化的情况下,为粮食生产系统提供更可持续和更有弹性的粮食生产系统。

试验结果还显示,在撒有玄武岩的地块中,农作物没有吸收额外的有毒元素。此次试验对自然环境没有产生负面影响,这表明其生产的食品可以安全食用。UNDO的玄武岩已被土壤协会等受人尊敬的认证机构批准用于有机农业系统。

该论文的作者希望增强岩石风化的农艺协同效益将进一步激励英国和世界各地的农民利用这种基于自然的碳去除解决方案。