随着气候的变化，预计澳大利亚南部的大部分地区将变得更加干燥。极端降雨也变得越来越普遍。
对农民来说，这些变化带来了巨大的风险。我们可以做些什么来管理已经锁定的更改?一种适应措施是确保水渗入海绵土壤，而不是蒸发或流入水道。
这就是生物炭的用武之地。你可能很熟悉使用这种类似木炭的物质在土壤中储存更多的碳。但生物炭还有另一个非常有用的特性:它通常是高度多孔的。如果你把它添加到土壤中，它可以储存雨水或灌溉中的水分，直到植物把它抽出来。它还可以帮助释放土壤养分，恢复因过度使用而退化的土壤。
今年，生物炭专家发布了一份农民指南，介绍了如何使用生物炭来提高抗旱能力、最大限度地提高作物产量和提高抗病性。
但你如何让它可持续地规模化发展呢?我们的新研究找到了一个答案——使用我们花园的绿色废物，并将其与其他合适的来源混合使用。
什么这么好啊布特生物炭吗?
生物炭看起来像传统的木炭。但是木炭来自木材，被用作燃料。对木炭的需求推动了一些国家的森林砍伐。
从食物垃圾到废水生物固体，再到林业废物或农业废物，如麦秸和坚果壳，都可以制成生物炭。它是通过在低氧条件下加热有机物制成的，这个过程被称为热解。
热解通常产生比消耗更多的能量，这意味着生物炭制造也可以产生生物能源。热解的碳排放量远低于焚烧或留在垃圾填埋场分解。
生物炭作为一种对抗气候变化的有希望的方法而引起了全球的注意。2018年，它首次被认为是一种可能的负排放技术。
这是因为生物炭过程锁定了现有的碳，并通过增加土壤碳来增加碳。如果扩大规模，生物炭可以储存大量的碳，而这些碳不会在野火或微生物分解中损失。
但生物炭还有另一个关键的好处:它可以储存大量的水。一公斤生物炭可以储存多达4升水。
当下雨或农民灌溉时，生物炭改良的土壤能保持更长时间的水分。在水分流失快的沙质土壤中，生物炭可以保持水分超过10天，并在作物根系需要水分时缓慢释放水分。
当我们向土壤中添加优质的生物炭时，我们使土壤更多孔。这为水提供了空间，为土壤微生物提供了空间，也为空气流通提供了空间。这反过来又改善了植物获取土壤养分的途径。
缺点是什么?目前，我们还不清楚热解是否能去除所有令人担忧的化学物质，或者从长远来看，一些风险是否大于收益。所谓的“永久化学物质”可能不会被热解完全破坏。如果热解设计不当，就会形成有毒的二恶英。
在某些情况下，生物炭可能会促使土壤微生物产生有害的化学物质。如果使用受污染的有机废物，生物炭还可能向土壤中添加盐、微量金属或其他毒素。
这些问题在很大程度上可以通过精心设计生物炭工程流程和测试来避免。
不同的材料，不同的生物炭
今年早些时候，我们发表了一项研究，证实优质的生物炭可以储存碳数百年。
生物炭原料的选择有很大的不同。当制造商使用木质材料时，我们发现生物炭非常稳定。但是从生物固体(从废水中提取的固体)中提取的生物炭不太稳定。
一种特别好的生物炭是由木头、树枝和草制成的。这种生物炭增加了壤土或沙土对钾和钙的吸收，处理了咸土，使植物更好地吸收了氮。使用生物炭并不意味着你不再使用化肥，但它可以帮助农民从土壤添加剂中获得更多。它还具有非常高的保水能力，高达其体积的60%。
使用经过认证的生物炭是确保你得到高质量产品的好方法。
如果使用得当，生物炭具有真正的前景。我们新的生命周期评估发现，在我们的农场上散布约5800万吨生物炭将消除每个澳大利亚家庭(截至2017年为6800万)一年的温室气体排放量。
完善生物炭
有很多方法可以优化我们制造生物炭的方式。例如，将生物炭老化一年可以使其保持更多的水分。
不同的颗粒大小适合不同的土壤。最近的研究表明，细颗粒的生物炭最适合粘土，而粗颗粒的生物炭最适合沙质土壤。
生物炭的可用性和使用量正在增加。预计明年全球市场将达到近50亿澳元。较大的生物炭生产设施可以最大限度地利用所释放的热能，并控制任何危险的排放。但是你可以在你的花园里用一个简单的装置制造生物炭。
要找出生物炭、土壤和微生物对植物的最佳相互作用，并将生物炭添加到更广泛的可持续农业实践中，还有很多工作要做。
这个世界上有很多好主意却得不到关注。使生物炭更有可能成功的原因是它可以为农民和地球服务。
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