研究目的

生物质炭较短时期内的减排效果已得到广泛认可，但其在稻田温室气体减排的长期效果以及成本效益尚不清楚。该研究进行了8年的田间试验，比较三种处理方式：每年施用8 Mg/ha稻草(RS)、第一年一次性施用22.5 Mg/ha稻草生物炭(HS)、每年施用2.8 Mg/ha稻草生物炭(年度低量法，AL)，以燃烧稻草作为对照(CK)。研究测量了土壤碳含量、温室气体排放、水稻产量等指标，宏基因组学分析甲烷氧化菌群落结构变化，并计算了各处理方式的碳减排量和经济效益。

研究结果

传统稻草还田（RS）每年平均增加9.5吨/公顷二氧化碳当量（CO2-eq）排放；高单次生物炭施用（HS）在8年内减少了59%的温室气体排放，但减排效果逐年下降；年度低量生物炭施用（AL）减少了52%的CO2-eq排放，并且能够长期维持较高的减排效率。

HS模式的土壤总碳储存量在前三年增加，但随后逐渐下降。AL模式的土壤总碳储存量在整个实验过程中持续增长。

HS模式的净收益为1,810美元/公顷。AL模式的净收益达到2,801美元/公顷，比HS模式高出35%。