|
 Đang trực tuyến :
18 |
|
 Số lượt truy cập :
33473494 |
|
|
|
|
|
Thất thoát nitơ thấp hơn với cây trồng nhiên liệu sinh học lâu năm
Thứ sáu, 25-01-2013 | 08:25:12
|
|
Cây trồng nhiên liệu sinh học lâu năm như cỏ miscanthus có năng suất cao đã khiến chúng được coi là lựa chọn thay thế cuối cùng cho ngô trong sản xuất ethanol, và nay lại được chứng minh là có một đặc tính lợi ích khác, đó là khả năng giảm thất thoát nitơ trong môi trường. Trong một nghiên cứu kéo dài 4 năm của trường đại học Illinois so sánh cỏ miscanthus, cỏ switchgrass và các loài cỏ hỗn hợp cho đến luân canh ngô-ngô-đậu tương điển hình, kết quả cho thấy, mỗi cây lâu năm có hiệu quả cao trong việc giảm thất thoát nitơ, trong đó cỏ miscanthus có sản lượng lớn nhất.
Chú thích: Đây là bức ảnh chụp trên không trang trại năng lượng sinh học gần Đường South First ở Champaign. Ảnh: nhiếp ảnh gia David Riecks, Đại học Illinois
"Kết quả của chúng tôi cho thấy rõ ràng rằng, các luồng nitơ trong môi trường từ nông nghiệp ngoài trời có thể giảm đáng kể sau khi thiết lập các loại cây trồng nhiên liệu sinh học lâu năm," phụ tá nghiên cứu, tiến sĩ khoa học Candice Smith, Trường Đại học Illinois, cho biết. "Chúng tôi đã so sánh các cây trồng hàng năm với các cây trồng lâu năm. Mặc dù trong hai năm đầu tiên, nitrate rửa trôi vẫn ở mức cao ở cỏ miscanthus chưa được thiết lập, nhưng một khi cây trồng này trở nên dày đặc và đạt năng suất cao trong năm thứ hai tăng trưởng, thì nitrate rửa trôi trong hệ thống thoát nước nhanh chóng giảm xuống." Smith cho biết, khả năng giảm sự mất mát nitơ vào môi trường này sẽ đem lại rất nhiều lợi ích. “Sản xuất ngô thâm canh với lượng phân bón đầu vào lớn dẫn đến thất thoát lớn lượng nitơ vào môi trường, thông qua phát thải khí nitơ oxit và nitrat rửa trôi ở nước bề mặt thông qua hệ thống thoát nước," Mark David, một nhà sinh địa hóa tại Trường Đại học Illinois, giải thích. "Nitơ oxit là một loại khí gây hiệu ứng nhà kính, và nitrat có thể làm ô nhiễm nguồn nước uống và dẫn đến các vấn đề đại dương ven biển. Vùng thiếu oxy hình thành vào mùa hè ở Vịnh Mexico là kết quả của sự rửa trôi nitrate từ hệ thống thoát nước của Vành đai trồng ngô ở miền Trung Tây Hoa Kỳ - một vị trí tiềm năng cho sản xuất nhiên liệu sinh học," ông cho biết. Trong nghiên cứu, được tài trợ bởi Viện Khoa học Sinh học Năng lượng, cỏ miscanthus, cỏ switchgrass, và các loài cỏ hỗn hợp được so sánh với kiểu luân canh ngô-ngô-đậu tương điển hình. Sinh khối thu hoạch được cùng nitơ, khí thải oxit nitơ, và sự rửa trôi nitrat ở giữa đất và qua hệ thống thoát nước đều được đo lường. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các cây lâu năm làm giảm nhanh chóng tình trạng rửa trôi nitrat ở giữa đất cũng như từ các đường thoát nước. “Trong vòng bốn năm mỗi cây lâu năm có sự thất thoát rất nhỏ," Smith cho biết. "Phát thải nitơ oxit cũng nhỏ hơn rất nhiều ở các cây lâu năm - gồm cỏ switchgrass là cỏ được bón phân đạm, trong khi cỏ hỗn hợp và cỏ miscanthus thì không. Nhìn chung, mức độ nitơ cao hơn khi xử lý ngô và đậu tương cũng như khi xử lý cỏ switchgrass, nhưng thấp hơn khi xử lý cỏ hỗn hợp và cỏ miscanthus. Tỷ lệ này ở cỏ hỗn hợp và cỏ miscanthus thấp hơn do thu hoạch sinh khối cây (và nitơ) vào mỗi mùa đông, và không phải bổ sung thêm phân đạm để thay thế nó, như phải bổ sung ở ngô và cỏ switchgrass," bà giải thích. David cũng cho biết thêm rằng cỏ miscanthus và cỏ hỗn hợp cũng có tỷ lệ carbon -nitơ rất lớn trong nguyên liệu thu hoạch – đến 257 trên 1 ở cỏ miscanthus. "Miscanthus hiệu quả trong việc chuyển nitơ từ lá xuống hệ thống rễ và thân rễ sau một mùa trồng trọt, và có thể sử dụng lại lần nữa trong mùa trồng trọt tới.” Mức độ nitơ thấp hơn cho thấy rằng, lượng nitơ được loại bỏ ở mức thấp sau khi thu hoạch cỏ hỗn hợp và cỏ miscanthus là xuất phát từ lượng nitơ trong đất hay lượng cố định đạm lớn. Nếu đất là nguồn cung cấp, thì điều này có thể dẫn đến sự cạn kiệt nguồn tài nguyên này nếu không được bón phân. Nếu sự cố định từ vi sinh vật cung cấp nitơ, thì đây sẽ là một đầu vào bền vững hơn," ông giải thích. David cho biết, mặc dù cần có thêm nghiên cứu để hiểu đầy đủ chu trình nitơ trong các loại cây trồng nhiên liệu sinh học mới và thú vị như cỏ miscanthus, nhưng kết quả từ nghiên cứu này rõ ràng cho thấy các loại cây trồng này có tiềm năng giảm sự thất thoát nitơ nhanh chóng và đáng kể đồng thời cung cấp một nguồn thu hoạch sinh khối lớn. Bài nghiên cứu được đăng tải trong Tạp chí Chất lượng Môi trường. Viện Năng lượng Khoa học Sinh học là sự hợp tác nghiên cứu từ 4 thành viên, gồm trường Đại học Illinois, Đại học California tại Berkeley, Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley và BP, công ty năng lượng tài trợ công trình nghiên cứu này. Viện được thành lập nhằm áp dụng khoa học sinh học để giải quyết những thách thức của việc sản xuất năng lượng tái tạo và bền vững cho thế giới.
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-01/uoic-lnl011013.php Thanh Vân - Dost-dongnai, Theo Eurekalert |
Trở lại
In
Số lần xem: 2134
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
