Дебэзиш Саа, постдокторский ученый в растениеводстве, Колледж Государственного университета Пенсильвании Сельскохозяйственных Наук и коллег, измерил количество закиси азота, мощного парникового газа, произойдя от сюжетов производства биотоплива switchgrass – местной многолетней травы – и miscanthus – неродной разновидности травы – растущий в экспериментальной области в восточной центральной Пенсильвании и сравнил его с выбросами смежных, безмятежных акров CRP. Эксперимент произошел в долгосрочном контрольном месте, управляемом Службой сельскохозяйственных исследований американского Министерства сельского хозяйства.Закись азота произведена микроорганизмами, когда почвы с избыточным азотом от удобрения и других источников совпадают с почти влажной окружающей средой почвы после события таяния снегов или шторма. Это главным образом испускается от сельскохозяйственных действий и вносит приблизительно 6 процентов полного влияния потепления на планету.
Увеличение выбросов закиси азота земли CRP, установленной с энергетическими зерновыми культурами, подорвало бы логику использования земель CRP для энергетического производства зерновых культур. Этап перехода – когда энергетические зерновые культуры установлены – является одним из самых чувствительных периодов, потому что заводы небольшие и просто устанавливают свою корневую систему.
Исследователи измерили выбросы закиси азота в основании водораздела, который является реалистическим примером земель CRP в в сезон влажном пейзаже. Существующий трактат CRP был частично преобразован в switchgrass и miscanthus, и исследователи измерили выбросы закиси азота с мая до сентября 2013 с пробующими газ устройствами.Частота дискретизации изменилась от еженедельника до двухнедельника, и увеличенный после оплодотворения и выпадений осадков. Исследователи также непрерывно контролировали содержание воды почвы, чтобы понять динамику воды почвы в пейзаже, критическом спусковом механизме для выбросов закиси азота.
Они установили датчики влажности почвы на трех глубинах почвы в каждом из 48 контролирующих пунктов и соединили каждого с регистрирующими устройствами через сеть похороненных кабелей.Саа и коллеги издали их результаты в Глобальной Биологии Изменения: Биоэнергия, предполагая, что CRP и другое крайнее, streamside земли, отложенные для сохранения, являются хорошими кандидатами на производство биомассы. Они нашли, что, хотя выбросы закиси азота действительно повышались выше основания, обеспеченного землями CRP, увеличение только произошло в небольшой части пейзажа.«Выбросы закиси азота были только выше в footslopes самом близком поток, которые являются влажными и сохраняют влажность подпочвы в течение самого долгого промежутка времени после шторма или события таяния снегов», сказал Саа. «Так, действительно ли энергетические зерновые культуры – проблема или решение в этом отношении?
Очевидно, значительная часть пейзажа, установленного с switchgrass и miscanthus, не выделяла большего количества закиси азота, чем остальная часть земли CRP, и ожидается, что когда-то установленные, большие выбросы footslope могут быть подавлены».Энергетические зерновые культуры могут помочь уменьшить углеродный след американской экономики с внутренним источником возобновляемого топлива.
Расширение энергетических зерновых культур, однако, требует перемещения другого существующего землепользования. Несколько миллионов акров CRP приземляются в Соединенных Штатах, которые были обойдены для сохранения, кажется, особенно подходят для этого расширения.Федеральное правительство платит производителям, чтобы не вырастить зерновые культуры на землях CRP.
Рост зерновых культур биомассы на землях CRP мог быть хорош для окружающей среды, отметил члена исследовательской группы Армена Кеманиана, адъюнкт-профессора производственных систем и моделирования, Государственного университета Пенсильвании. «В северо-восточных США эти земли CRP имеют тенденцию быть на в сезон влажных или крутых областях пейзажа, которые экологически чувствительны. Когда объединено с высокой доступностью минерального азота от удобрений от смежных пахотных земель и других источников, влажные условия питают выбросы закиси азота.«Энергетические зерновые культуры травы в этих пейзажных местоположениях могут предоставить дополнительные преимущества качества воды. Из-за высокого потенциала биомассового производства, эти зерновые культуры могут израсходовать питательные вещества, которые иначе пошли бы в поток и закончились бы в Чесапикском заливе.
Таким образом, когда эти многолетние энергетические зерновые культуры добавлены к в большой степени сельскохозяйственным пейзажам, результаты могут быть взаимовыгодным – низкоуглеродная энергетика и более чистая вода».