生物燃料作物可以促进环境

在遏制我们使用温室气体生成化石燃料的努力中，基于植物的生物燃料是作为交通运输的替代液体能源的最有力的竞争者之一。然而，UC UC Barbara生态学教授David Tilman领导的一项研究表明，为燃料生产高产量生物质的策略并非一刀切。

“很难生产出真正具有环境效益的生物燃料，”Bilman说，他是Bren环境科学与管理学院的教员，也是发表在Nature Sustainability杂志上的论文的合着者。“当一种粮食作物被用来制造生物燃料时，这实质上就是将食物从世界各地的穷人手中夺走，而事实证明，这种温室气体的减少几乎没有。”

虽然传统的生物燃料生产主要使用玉米，大豆，油棕和甘蔗等粮食作物，但这些做法存在诸多问题，例如大量使用氮肥，以及对种植粮食的肥沃农田的竞争。“氮肥是一把双刃剑，”蒂尔曼说。“它为我们提供了更高的产量，但它也释放出大量的温室气体，可能污染我们的井水和河流，湖泊和海洋。”

在他们10年的实验中，研究人员探索了生成生物质的替代方法，但环境和经济副作用较少。

蒂尔曼说：“我们想看看草原草是否可能是一种更好的作物。”与相对较浅根的一年生作物相比，中西部多年生禾本科植物的深根更能够在地球中储存碳 - 这是一项额外的环境效益。此外，根据这项研究，在土地上种植多样性的多年生禾草，使其免于被农业遗弃“可以最大限度地减少与食物的竞争以及与潜在的直接或间接土地清理相关的温室气体排放，加强生态系统服务的恢复和提供野生动物栖息地。“

然而，由于土地的养分枯竭，一些农业处理可能具有价值。因此，研究人员与36个地块和32个原生草原物种合作，开始寻找能够产生最大和最多样化量的生物量的最佳肥料和灌溉量，同时还能产生地下碳储存和极少量硝酸盐浸出。

结果，经过十年的观察和分析?更多不一定更好。

“我们的研究结果表明，不同的集约化水平具有不同的环境效益和成本，”主要作者Yi Yang说，他现在是明尼苏达大学的博士后研究员。

事实上，氮肥和灌溉水率低的温和处理产生了最佳的生物量产量和碳储量 - 是未处理地块产量和储存量的两倍。同时，处理得更深的地块导致温室气体节约减少30%，硝酸盐淋失10倍，植物多样性损失增加120%。

虽然结果表明，草原草的最佳管理能量产量仍然比传统玉米乙醇低一公顷，但草原草生长在对玉米不太不利的土地上。此外，由于使用的氮肥比玉米少得多，特别是由于土壤中碳储存率高，因此最佳生长的草原草的生物能源可以大大节省温室。所有这一切，都具有生态恢复的好处。

这项研究的有希望的结果导致了这样一种观点，即生物燃料生产的更加量身定制，生态友好的方法也可能对其他地区有益，因为研究人员继续探索生产生物质替代化石燃料的方法。

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