Длительное применение биоугля устойчиво повышает урожайность и сокращает выбросы парниковых газов

Обычные методы утилизации сельскохозяйственных отходов (сжигание, запашка, использование на корм или компост) приводят к выбросам парниковых газов (ПГ), таких как метан (CH₄), закись азота (N₂O) и диоксид углерода (CO₂).

Биоуголь — углеродный материал, получаемый пиролизом отходов в бескислородных условиях — является перспективной экологичной альтернативой. Новое исследование китайских учёных показывает, что его долгосрочное применение на сельхозугодьях даёт устойчивые преимущества для продовольственной безопасности и смягчения последствий изменения климата.

Ключевые результаты исследования

Учёные под руководством профессоров Янь Сяоюаня и Ся Лунлуна из Института почвоведения Китайской академии наук проанализировали данные 438 полевых экспериментов, включая 29 долгосрочных.

При ежегодном применении биоугля в течение четырёх и более лет:

• Средняя глобальная урожайность сельхозкультур выросла на 10,8%.
• Выбросы CH₄ снизились на 13,5%, а N₂O — на 21,4%.
• Содержание органического углерода в почве (SOC) увеличилось на 52,5%.

Разовое применение биоугля также полезно, но его эффект со временем ослабевает из-за старения материала.

Глобальный потенциал

Исследователи оценили, что преобразование 70% соломы в биоуголь для сельского хозяйства может:

• Увеличить годовой мировой урожай зерна на 190 млн тонн (около 30% от среднего годового урожая Китая в 2018–2021 гг.).
• Обеспечить потенциал удаления CO₂ (CDR) в 2,01 Пг CO₂-экв./год.

После учёта выбросов от производства биоугля (0,25 тонн CO₂ на тонну биоугля) чистый потенциал CDR составляет 1,84 Пг CO₂-экв./год, что компенсирует около 4,6% глобальных выбросов CO₂ от сжигания ископаемого топлива.

Практическое внедрение и вызовы

Стратегическое применение биоугля с интервалами в несколько лет или с перерывами может сохранить его преимущества рентабельно. Однако первоначальные экономические затраты могут отпугнуть фермеров.

Анализ выгод и затрат команды показал, что повышение урожайности и сокращение выбросов ПГ могут компенсировать около 81% затрат на закупку биоугля. Для масштабирования технологии необходимы:

• Крупные демонстрационные испытания в ключевых регионах (например, Северо-Китайская равнина, Кукурузный пояс США).
• Государственные субсидии и поддерживающая политика.