自工業(yè)革命以來,集約化農業(yè)生產加速土壤“肥力”的持續(xù)流失,促使農莊更頻繁大量使用化肥如氮、磷、鉀等,以滿足農作物產量剛性需求。然而農業(yè)土壤需要一定的時間重新平衡各類營養(yǎng)元素,特別是不可或缺的有機碳元素,以保持土壤中的水分與養(yǎng)分、滋養(yǎng)土壤微生物生態(tài)系統(tǒng)、保持農作物健康優(yōu)質高產和鎖定地下溫室氣體(GHG)排放。歐盟成員國調查數(shù)據(jù)顯示,農業(yè)土壤“肥力”持續(xù)退化的最主要原因,來自土壤有機碳化合物分子含量的明顯降低,平均低于相鄰“肥沃”土壤有機碳含量5倍以上,直接導致農作物產量下降30%。
2015年10月,歐盟科研框架計劃為修復土壤技術的研發(fā)提供250萬歐元資助,總研發(fā)投入350萬歐元,由科研團隊在德國德累斯頓實施500平方米中試化工廠示范項目。新工廠已生產出第一批合格產品,每年的產量可保證200公頃有機碳耗盡土壤的修復。
2016年歐盟第七科研框架計劃再次為該項研究提供300萬歐元,總研發(fā)投入380萬歐元,由丹麥、英國、德國、荷蘭、比利時、意大利、西班牙、波蘭和匈牙利9個歐盟成員國組成歐洲科研團隊。根據(jù)“肥沃”土壤普遍富含腐殖質有機碳的共同特點,結合微生物代謝催化技術,利用褐煤粉或捕獲的二氧化碳,同大氣中的氮和氧發(fā)生化合反應,生成類似腐殖質有機碳化合物分子的土壤調節(jié)劑顆粒狀產品,有助于明顯修復農業(yè)土壤的“肥力”。
新型土壤調節(jié)劑已得到實地現(xiàn)場驗證,在提高土壤“肥力”的同時,平均提高農作物產量在20%—50%之間。其最大優(yōu)勢在于一次性投放,可保持土壤“肥力”至少10年以上,大大降低土壤修復成本。土壤地下碳匯代表著地表植物和大氣碳匯的總和,新技術將有助于積極應對全球氣候變化挑戰(zhàn)。