将生物炭应用于土壤：碳隔离概述

在土壤中的生物炭应用为碳固换提供了有趣的可能性，但是该领域的技术仍然相对较新，并且生物炭的长期环境命运仍然很少了解。为了填补这一领域的研究差距，一组研究人员写作农艺学已经提出了一项全球荟萃分析研究。

学习：生物炭后的土壤有机碳固换：一项全球荟萃分析。Image Credit: paroonkorn srichan/Shutterstock.com

隔离碳

人为的气候变化使世界加热到危险水平。与巴黎协定一致，各国致力于使全球温度升高低于2^oC，努力达到1.5^oC还在全球目标中列出。为了与2050年净零碳的目标保持一致，欧盟的绿色交易承诺将碳排放量减少到2030年的1990年水平的55％。

除了通过从化石燃料转向更可再生和可持续的替代方案外，还可以从大气中清除碳的碳排放量进行大量缩小碳排放。

除了将大气二氧化碳变成可在地下或重新用于其他工业活动的碳二氧化碳变成固体碳之外，还为土壤中隔离碳的想法得到了研究重点。

“田间数据”的荟萃分析结果，作为森林地块。呈现的是应用不同数据组的生物炭（DSOC）后土壤有机碳储备的平均差异。括号中的数字代表包括的治疗的数量。范围内的点表示平均DSOC，而95％置信区间内的线表示效果大小的范围。如果效应尺寸范围越过“零效应线”，以0％的固体垂直线给出，则结果可以解释为统计上的微不足道。如果95％的置信区间没有重叠，则认为每组的效应大小在彼此之间有显着差异。垂直虚线代表了总体平均值。图片来源：Gross，A等人，农学

SOC Sequestration: Using Nature to Store Carbon

众所周知，土壤是高级碳汇。它们在自然碳循环中发挥作用，该碳循环控制着环境中存在的碳量。土壤包含的碳多于大气和陆地植物。将有机碳存储在土壤中的过程称为SOC隔离。研究研究了诸如造林和土壤修正案之类的实践如何增加土壤中的碳含量。

SOC固换不仅仅是删除CO₂，它还提高了土壤质量，因此可以改善粮食安全，生态系统功能和气候变化弹性等领域。已经探索了改善SOC固相股票的策略，包括农林业和土壤修正案，例如污水，稻草，肥料和污泥。

These strategies differ in their long-term natures and ability to store carbon, with agroforestry showing particular promise. Amendments must be applied regularly for the long-term storage of carbon.

使用生物炭作为土壤修订

另一种选择是使用富含碳的土壤修正案，其衰减率较低，平均停留时间很长。生物炭是一个特别有吸引力的选择，因为它的稳定性和工业规模的生产潜力，仅受可用生物质量的限制。生物炭也是一种有吸引力的替代品，因为它有可能增加养分，农作物产量，土壤中的水以及微生物生物量和土壤多样性的潜力。

“现场数据集”的荟萃分析结果，作为森林图。提出的是在应用生物炭的应用后，土壤有机碳库存（DSOC）的绝对平均差异受到该应用是一次（单个应用）还是反复（连续应用）的影响。范围内的点表示平均DSOC，而95％置信区间内的线表示效果大小的范围。如果效应尺寸范围越过“零效应线”，以0％的固体垂直线给出，则结果可以解释为统计上的微不足道。如果95％的置信区间不重叠，则每组的效应大小在彼此之间的效果显着差异。垂直黑色虚线代表了整体平均值。图片来源：Gross，A等人，农学

将生物炭作为土壤修正案的另一个优点是它可能取代当前的肥料，从而减少农业行业的碳足迹和环境破坏。简而言之，生物炭提供了改善土壤健康并减轻人类衍生的气候变化的潜力。

A Global Meta-Analysis Study of Biochar Soil Amendments

尽管将生物炭作为土壤修正案的潜力很明显，但在短期和长期使用材料后，仍然存在比较有关SOC股票稳定的数据。许多研究试图填补知识差距，但迄今为止，还没有关于影响该领域的因素的全球研究。

The paper in农艺学has attempted to fill this gap in knowledge by providing the first global meta-analysis study of biochar use for SOC sequestration. Available data was collected from peer-reviewed studies., which included 64 studies with over 700 individual treatments. The data were analyzed for factors that may affect differences in SOC after the use of biochar amendments. The relationship between sequestration and experimental characteristics was further analyzed.

To comprehensively understand the research question, the study further identified differences and similarities between studies that were conducted in the field and those in laboratories or greenhouses to compare the two settings.

Field experiments covered time periods from 1 to 10 years and biochar amounts used in these experiments ranged between 1 and 100 Mg ha^-1。这些实验中观察到的SOC股票的平均增加平均为29％。锅和孵育实验在1到1278天之间进行，平均增加75％。现场实验显示了6 - 10年期间最大的SOC固剩化。

生物炭量与绝对SOC差异（DSOC）与实验室和温室治疗之间的关系（DSOC）（DSOC）（DSOC）（DSOC）（left）和现场治疗（right). In laboratory and greenhouse treatments both variables are given as g kg⁻¹，和现场处理两个变量均以MG HA给出⁻¹。r²代表确定系数。图片来源：Gross，A等人，农学

与粪便生物炭相比，使用植物生物炭时，SOC固换更好。细颗粒纹理的土壤比粗糙品种表现出更好的隔离。全球荟萃分析研究清楚地表明，生物炭增强的碳固换潜力增强，因此为未来的研究工作提供了重要的知识库。

进一步阅读

Gross，A等。（2021）生物炭后的土壤有机碳固换：一项全球荟萃分析[在线的]农艺学11:12 |mdpi.com。可用网址：https://www.mdpi.com/2073-4395/11/12/2474/htm

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