|
一項新的研究發現,在華盛頓正常的種植“淡季”可行的覆蓋作物不會損害土壤,還可以作為生物燃料來源出售。
收獲后,農田通常處于休耕狀態,直到種植者播種下一季作物。在這期間,土壤會被侵蝕,雜草會扎根,農民在這段時間里賺不到錢。覆蓋作物(cover crop)可以消除或減少其中一些問題,但許多農民擔心它們對土壤質量的影響、主要作物的生長窗口縮短以及無法出售這些覆蓋作物。
在最近發表在《生物質與生物能源(Biomass and Bioenergy)》雜志上的一篇論文中,華盛頓州立大學(Washington State University)科學家領導的一個團隊研究了華盛頓州西部和中部多年種植的四種覆蓋作物。其中兩項顯示出有希望的結果。

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源的可行性。
小黑麥(triticale)是小麥和黑麥的雜交種,產量最高,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,以低成本提供穩定的產量。
“這個想法是解鎖新的覆蓋作物供應,”華盛頓州立大學(WSU)生物系統工程系的研究生、該論文的通訊作者Miki Santosa說。“我們不想損害農民的經濟或損害土壤,所以我們仔細研究了農民在使用覆蓋作物時遇到的痛點。”
該項目是WSU和太平洋西北國家實驗室的合資企業,Santosa也是該實驗室的化學工程師。
該團隊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,在該技術中,收獲的作物(稱為生物質)被加工成燃料。
“最終目標是為煉油廠和加工商提供更多的生物質和可再生原料,”Santosa說,他計劃在2026年獲得博士學位。“與農民和農業部門合作尋找合適的作物對于實現這一目標至關重要。”
目前,任何用于生物燃料的作物都有自己的專門過程,將生物質轉化為燃料。例如,當玉米的加工過程與大豆完全不同時,就很難建立市場。而水熱液化技術允許加工商混合不同類型的生物質來生產生物燃料。
該研究表明,田間試驗中的每種作物都可以通過液化過程加工成生物燃料。

華盛頓州立大學可持續農業和自然資源中心主任、該論文的合著者Chad Kruger說:“如果加工商可以將不同的材料均質化以制造燃料,這讓我們可以考慮種植在不同地區都能很好地發揮作用的各種作物。”
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,解決土壤壓實問題,并將生物質補充到土壤中。
種植者最大的擔憂之一是確保覆蓋作物不會通過減少土壤養分、從土壤中吸收水分或縮短經濟上更重要的作物的生長窗口來影響其經濟作物。研究小組還研究了從田地里移除生物質是否會減少覆蓋作物通常帶來的好處。
Kruger說:“我們發現,去除生物質,特別是從生長非常豐富的小黑麥中去除生物質,不會對土壤造成傷害。”Kruger也是華盛頓州立大學西北能源期貨研究所推廣、農業和外聯部的助理主任。
需要更多的研究,但研究小組很高興農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濟線,同時增加生物燃料的產量。
Kruger說:“種植覆蓋作物一直是為了幫助土壤,但現在農民實際上也可以從中獲得報酬。再加上生物燃料的好處,這對每個人都是積極的。”

華盛頓州立大學
(素材來自:Washington State University 全球生物質能源網、新能源網綜合) |