考慮維護(hù)土壤功能的玉米秸稈能源開發(fā)潛力模擬

【摘要】：為獲得可持續(xù)性的生物質(zhì)能,在收集玉米秸稈時(shí),需要考慮維護(hù)土壤功能的秸稈需求量。為維護(hù)土壤功能,結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)所測(cè)定不同類型土壤的玉米秸稈保留量的最大值、中位值和最小值,研究設(shè)計(jì)了土壤玉米秸稈高保留、適度保留和低保留3種情景。針對(duì)不同情景,首先依據(jù)不同省份的土壤類型(黏土、壤土和沙土)和玉米種植面積,計(jì)算出玉米田地秸稈最小保留量(包括最大值、最小值和中位值);在此基礎(chǔ)上,考慮可獲取性及飼料、燃料等用途,得到可用于生物質(zhì)能的玉米秸稈開發(fā)潛力;考慮農(nóng)村秸稈生活用能可替代性和玉米秸稈熱值,計(jì)算出不同替代率下秸稈能源開發(fā)潛力。通過研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)考慮土壤功能時(shí),假定未來秸稈燃燒完全替代,在低保留情景下,2020、2030和2050年的玉米秸稈潛力分別為2.79、2.82、3.96億t。在高保留情景下,對(duì)應(yīng)年份的秸稈可利用潛力分別為0.56、0.58、1.69億t?？紤]土壤秸稈保留量時(shí),玉米秸稈潛力偏低。雖然考慮土壤秸稈保留量,減少了短期內(nèi)生物質(zhì)能開發(fā)潛力,但有利于農(nóng)業(yè)和生物質(zhì)能源的可持續(xù)性發(fā)展。過多的秸稈留田,不僅造成資源浪費(fèi),也會(huì)產(chǎn)生CH4等溫室氣體。研究結(jié)果為合理開發(fā)玉米秸稈資源提供了科學(xué)依據(jù)。 【作者單位】： 重慶理工大學(xué)管理學(xué)院;美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 生物質(zhì) 土壤 秸稈 土壤類型 玉米秸稈保留量 土壤功能
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(71073095)
【分類號(hào)】：TK6
【正文快照】： 0引言作為傳統(tǒng)農(nóng)作物的附屬產(chǎn)物,玉米秸稈具有產(chǎn)量大、成本低、土地集中、易獲取等優(yōu)勢(shì)。目前已經(jīng)成為生物質(zhì)能源的主要來源之一。由于對(duì)秸稈需求的增加,過度收割玉米秸稈會(huì)損害農(nóng)業(yè)、環(huán)境和生物質(zhì)能的可持續(xù)性發(fā)展。目前研究維護(hù)土壤功能的秸稈保留量文獻(xiàn)主要從防止土壤水土

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