Lưu trữ carbon trong đất nhằm giảm thiểu biến đổi khí hậu: một cuộc xem xét lại quan trọng để xác định điều đúng và sai

European Journal of Soil Science - Tập 62 Số 1 - Trang 42-55 - 2011
D. S. Powlson1, A. P. Whitmore1, K. W. T. Goulding1
1Department of Sustainable Soils and Grassland Systems, Rothamsted Research, Harpenden, Herts. AL5 2JQ, UK

Tóm tắt

Thuật ngữ 'lưu trữ carbon' thường được sử dụng để mô tả bất kỳ sự gia tăng nào trong hàm lượng carbon hữu cơ trong đất (SOC) do sự thay đổi trong quản lý đất đai, với hàm ý rằng việc gia tăng lưu trữ carbon trong đất (C) làm giảm thiểu biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, điều này chỉ đúng nếu phương pháp quản lý dẫn đến một chuyển giao net thêm C từ bầu khí quyển vào đất. Những hạn chế của việc lưu trữ C để giảm thiểu biến đổi khí hậu bao gồm các ràng buộc sau: (i) lượng C lưu trữ trong đất là có hạn, (ii) quá trình này có thể đảo ngược và (iii) ngay cả khi SOC tăng lên, có thể xảy ra những thay đổi trong dòng chảy của các khí nhà kính khác, đặc biệt là nitrous oxide (N2O) và methane. Việc loại bỏ đất khỏi các vụ mùa hàng năm và chuyển đổi sang rừng, đồng cỏ hoặc cây trồng lâu năm sẽ loại bỏ C khỏi CO2 trong khí quyển và thật sự góp phần vào việc giảm thiểu biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, những tác động gián tiếp như việc chuyển đổi đất từ thực vật bản địa sang nông nghiệp có thể làm mất đi lợi ích này thông qua việc tăng phát thải CO2. Trồng lại đất bị thoái hóa, mà có giá trị hạn chế cho sản xuất thực phẩm, tránh được vấn đề này. Việc thêm các vật liệu hữu cơ như phụ phẩm cây trồng hoặc phân bón động vật vào đất, trong khi tăng SOC, thường không tạo thành một chuyển giao bổ sung C từ khí quyển vào đất, tùy thuộc vào số phận thay thế của phụ phẩm. Sự gia tăng SOC từ việc giảm cày xới hiện nay có vẻ nhỏ hơn rất nhiều so với những gì đã được khẳng định trước đó, ít nhất là ở các vùng ôn đới, và trong một số tình huống, việc tăng phát thải N2O có thể làm mất đi bất kỳ sự gia tăng nào trong C lưu trữ. Lợi ích giảm thiểu biến đổi khí hậu từ sự gia tăng SOC do sự phát triển cây trồng tăng cường (ví dụ như từ việc sử dụng phân bón) phải được cân bằng với các khí nhà kính phát thải liên quan đến việc sản xuất và sử dụng phân bón. Việc nhấn mạnh quá mức vào lợi ích của việc lưu trữ C trong đất có thể làm mất đi sự chú ý đến các biện pháp khác có hiệu quả ít nhất như nhau trong việc chống lại biến đổi khí hậu, bao gồm việc làm chậm nạn phá rừng và tăng hiệu quả sử dụng N nhằm giảm phát thải N2O.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Angers D.A., 1996, Structure and Organic Matter Storage in Agricultural Soils, 193

10.2136/sssaj2007.0342

10.1016/j.agee.2006.05.014

10.1111/j.1365-2389.1996.tb01386.x

10.1038/nature04038

Bergstrom L., 2005, Perspectives and challenges in the future use of plant nutrients in tilled and mixed agricultural systems., Ambio, 34, 283, 10.1579/0044-7447-34.4.283

Bhogal A. Chambers B.J. Whitmore A.P.&Powlson D.S.2009.The Effects of Reduced Tillage Practices and Organic Material Additions on the Carbon Content of Arable Soils. Scientific Report for Defra Project SP0561 Defra London. [WWW document]. URLhttp://randd.defra.gov.uk/Document.aspx?Document=SP0561_6892_FRP.doc[accessed December 2010].

10.1016/j.still.2005.11.002

10.2136/sssaj2008.0278l

10.1016/j.agee.2009.12.005

10.1016/j.agee.2007.01.008

10.1111/j.1475-2743.1995.tb00518.x

10.1007/978-3-642-61094-3_17

10.1016/j.fcr.2007.11.010

Copeland J., 2008, National and Regional Supply/Demand Balance for Agricultural Straw in Great Britain.

10.5194/acp-8-389-2008

10.1071/BT07128

10.2136/sssaj2006.0181

10.2136/sssaj2009.0192

10.1111/j.1475-2743.2004.tb00364.x

10.1038/nature06275

10.1016/j.geoderma.2004.01.021

10.1126/science.1136674

Glendining M.J., 1995, Soil Management: Experimental Basis for Sustainability and Environmental Quality, 385

Goulding K.W.T., 2005, The missing link., Geoscientist, 15, 4

10.1046/j.1469-8137.1998.00182.x

10.1080/09064710902988672

10.1111/j.1365-2486.2008.01809.x

IPCC, 2007, Synthesis Report, Summary for Policy Makers, 1

IPCC, 2007, Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing, 131

10.1016/j.soilbio.2005.10.008

10.2136/sssaj1977.03615995004100050020x

10.1111/j.1365-2389.2008.01026.x

10.1016/j.fcr.2009.10.008

10.1016/S0065-2113(08)00801-8

Jones P.&Crane R.2009.England and Wales Under Organic Agriculture. How Much Food Could be Produced?Centre for Agricultural Strategy Report 18 University of Reading Reading.

Lal R., 2003, Global potential of soil carbon sequestration to mitigate the greenhouse effect., Critical Reviews in Plant Sciences, 22, 151, 10.1080/713610854

10.1016/S1462-9011(99)00012-X

10.1038/447143a

10.1126/science.1160005

10.2136/sssaj2005.0383

10.1016/j.gca.2008.09.028

10.1016/j.orggeochem.2009.09.007

10.1017/S0021859697004619

10.1111/j.1475-2743.2003.tb00311.x

10.1007/s11104-010-0327-0

10.1016/j.agee.2007.01.012

10.1111/j.1475-2743.1997.tb00594.x

10.1046/j.1365-2486.2003.00633.x

10.1017/S0021859600037084

10.1016/j.wasman.2007.09.024

10.2134/agronj2010.0146s

10.1111/j.1365-2389.2010.01248.x

10.1038/21867

Rochette R., 2008, No-till only increases N2O emissions in poorly-aerated soils, 101, 97

Royal Society2009.Reaping the Benefits: Science and the Sustainable Intensification of Global Agriculture. Royal Society Policy Report 11/09 Royal Society London.

10.1080/02827581003667314

10.1111/j.1365-2486.2009.01884.x

10.1111/j.1365-2486.2009.01958.x

Searchinger T., 2008, Use of U.S. croplands for biofuels increases greenhouse gases through emissions from land‐use change., Science Express, 319, 1238

10.1017/S0021859602002435

Smith P., 2000, Considering manure and carbon sequestration., Science, 287, 427, 10.1126/science.287.5452.427e

10.1046/j.1365-2486.1997.00055.x

10.1046/j.1365-2486.2000.00331.x

10.1111/j.1365-2486.2005.01052.x

10.1098/rstb.2007.2184

10.1016/B0-12-348530-4/00533-6

10.1016/S0065-2113(10)05002-9

10.1029/2009GB003484

10.1071/EA07214

10.1111/j.1365-2389.2009.01217.x

Verheijen F.G.A., 2009, Biochar Application to Soils–A Critical Scientific Review of Effects on Soil Properties, Processes and Functions.

10.1016/j.earscirev.2009.02.003

10.1126/science.1154960

10.1111/j.1475-2743.2006.00054.x

10.1046/j.1365-2389.1998.4930463.x

Thông tin
Thông tin xuất bản

European Journal of Soil Science

Tập 62 Số 1

42-55

Thông tin tác giả