爱荷华州 AMES – 爱荷华州立大学的最新研究表明，使用先进的种植技术可以使多年生生物能源作物芒草在种植当年产生的生物量增加三倍。这将显着增加工厂储存碳的潜力，并提高生产商的云顶集团官网登录入口可行性。
农业用地具有巨大的二氧化碳封存潜力，特别是在利用多年生生物质作物时。其中，芒草×巨型（mxg）因其高生产力和固碳能力而脱颖而出。
“mxg 在爱荷华州已经有了市场，”该项目的首席研究员、农学副教授 Andy VanLoocke 说。 “我们的新研究表明，我们一直低估了其在作物最初生长季节带来的云顶集团官网登录入口和环境效益的潜力。”
调查结果于本月发布于GCB 生物能源。该项目是爱荷华州立大学和伊利诺伊大学科学家之间的合作。
作为研究的一部分，爱荷华州立大学团队在爱荷华州可持续高级生物云顶集团官网登录入口研究 (SABR) 农场分析了 mxg 在其建立当年（2019 年）的碳吸收量，该农场之前种植的是传统中耕作物。研究人员使用了先进的种植技术，使得每单位面积的 mxg 植物密度比美国之前的研究高得多。
Mxg 是一种通过根茎而非种子种植的多年生作物。迄今为止，中西部的研究地块主要使用定制的种植器，甚至部分手工劳动来种植单独的根茎。爱荷华州的研究利用了新型机械化种植设备，可以更快地种植并轻松增加种植密度。
种植后第一年末，与伊利诺伊大学能源研究农场的类似玉米带研究地点相比，SABR 的 mxg 的碳吸收量增加了三倍。伊利诺伊州 mxg 作物是在较低的种植密度和商业化前的种植设备下建立的。
“自 2019 年以来，我们的地块一直生长良好，而在十年前建立 mxg 地块的伊利诺伊州，芒草仍然生长良好，生产力仅略有下降，”VanLoocke 说。 “芒草几乎不需要施肥或杀虫剂，因此最初种植后的费用很低。这也意味着它具有显着的潜在环境效益，包括水质。”
从历史上看，mxg 很少在第一个生长季节收获，并且已被证明在第一个生长季节内具有高度可变的净生态系统碳交换 (NEE)。允许第一季收获和增加碳吸收的管理实践可以显着改善 mxg 作物的早期云顶集团官网登录入口和环境影响。
“至少目前，纤维素含量高的 mxg 预计不会广泛用于乙醇等液体燃料，但它可以作为生物质燃料表现良好，”VanLoocke 说。 “它还具有动物垫料和可生物降解纸板等潜在市场。”
他将这项研究的第一作者、农学研究科学家、美国能源部 (DOE) 爱荷华州先进生物能源和生物产品创新中心 Aslan-Sungur “Rojda” Guler 归功于规划和管理详细的仪器和计算方法，以在整个过程中精心跟踪作物复杂的日常碳动态。 年。
“我们的结果强烈表明，增加 mxg 种植密度可以增强碳吸收，”古勒说。 “但我们需要更多的研究和云顶集团官网登录入口分析，以更好地了解碳通量以及不同环境条件和管理实践下工厂成本和效益的其他方面。”
研究团队还包括农学研究科学家 Nic Boersma 和爱荷华州能源部先进生物能源和生物产品创新中心。其他合作伙伴包括伊利诺伊大学作物科学系和美国能源部先进生物能源和生物产品创新中心的凯特琳·摩尔 (Caitlin Moore)、艾米丽·希顿 (Emily Heaton) 和卡尔·伯纳基 (Carl Bernacchi)。
该项目的资金来自能源部和爱荷华州农业和家政实验站。
联系人：
Andy VanLoocke，农学系，515-294-8398，andyvanl@iastate.edu
Aslan-Sungur “Rojda” Guler，农学系，515-294-1360，gulera@iastate.edu
Ann Y. Robinson，农业和生命科学通讯，515-294-3066，ayr@iastate.edu