Comparing Biochar Application Methods for Switchgrass Yield and C Sequestration on Contrasting Marginal Lands in Pennsylvania, USA

Comparing Biochar Application Methods for Switchgrass Yield and C Sequestration on Contrasting Marginal Lands in Pennsylvania, USA

Để tránh cạnh tranh với cây lương thực, cây nguyên liệu nhiên liệu sinh học có thể cần được trồng trên các vùng đất cận biên kém hiệu quả, nơi năng suất bị hạn chế và việc thay thế thảm thực vật hiện có sẽ làm giảm carbon (C) trong đất, từ đó làm mất đi một phần lợi ích giảm phát thải CO₂. Vì vậy, mục tiêu thứ nhất của nghiên cứu là xác định liệu việc bổ sung biochar vào đất cận biên có thể cải thiện năng suất cỏ switchgrass đồng thời tích lũy đủ C trong đất để bù đắp tác động tiêu cực của canh tác hay không. Do việc cung cấp biochar với số lượng lớn có thể khó khăn, mục tiêu thứ hai là so sánh hiệu quả giữa việc bón một lần với lượng lớn và bón bổ sung dần từng phần. Mục tiêu thứ ba là đánh giá liệu biochar có gây ảnh hưởng tiêu cực đến giun đất, nấm cộng sinh rễ (mycorrhiza), vi khuẩn đất, nấm đất và hoạt động enzyme đất hay không. Cỏ switchgrass được trồng tại hai điểm có đất thoát nước kém và hai điểm có đất thoát nước quá nhanh. Bất kể địa điểm, biochar làm tăng đáng kể năng suất khi được trộn toàn bộ vào đất trước khi trồng, nhưng không có hiệu quả khi bón dần giữa các hàng cây bằng cày rạch. Biochar làm tăng trữ lượng C trong đất, trong một số trường hợp còn cao hơn so với đất có thảm thực vật tự nhiên trên đất cận biên. Tuy nhiên, việc trộn biochar vào đất hầu như không ảnh hưởng đến hoạt động của giun đất, sự cộng sinh của nấm rễ, quần xã vi khuẩn và nấm đất, cũng như hoạt động enzyme đất. Nghiên cứu kết luận rằng biochar có thể là một phần của chiến lược hiệu quả để sản xuất cỏ switchgrass trên đất cận biên, nhưng phương pháp bón cần được lựa chọn dựa trên các yếu tố như khả năng cung cấp biochar, năng suất cây trồng, tích lũy carbon, xói mòn đất và tính thuận tiện khi áp dụng.