将甘蔗秸秆用于生物能源是一个机会 但是有其利弊

提倡使用被称为垃圾或稻草的甘蔗叶发电和第二代(2G)乙醇，作为增加生物能发电而不扩大农田面积的一种手段。然而，一项在巴西进行并发表在《生物能源研究》(BioEnergy Research)杂志上的研究表明，到2050年，收割后除掉秸秆而不是将秸秆留在地面上，可使巴西甘蔗种植园所需的肥料数量增加一倍。

该警告来自圣保罗大学路易斯·德克罗斯大学农业学院(ESALQ-USP)和位于圣保罗州坎皮纳斯的国家能源和材料研究中心(CNPEM)的国家生物可再生能源实验室(LNBR)的研究人员。在圣保罗研究基金会(FAPESP)和国家开发银行BNDES管理的技术基金(FUNTEC)的支持下进行了这项研究。

甘蔗收割机在基部切下茎，剥去叶子，然后将茎切成段。秸秆被带走，以加工成糖和乙醇。叶子被弹出并留在地面上，最终变干，形成一层厚实的稻草。该研究的作者强调说，这种生物质富含营养成分，有助于土壤施肥。

他们首次计算了甘蔗秸秆保留的养分量以及没有秸秆层时所需的肥料量。

“在这项研究中，我们将秸秆中的养分价值转化为肥料当量[氮，磷和钾，NPK]。去除这种生物质的种植者必须购买NPK并用其补充土壤养分。我们测量了这一价值， ESALQ的研究人员，文章的第一作者MaurícioCherubin告诉记者。

将稻草放在地面上有助于养分循环。土壤养分被吸收并存储在叶片中，当叶片死亡并分解时，养分会返回土壤，这确保了新的循环可以开始。取出稻草会中断此过程。

谢鲁宾说：“通过燃烧秸秆来产生生物能，意味着要利用甘蔗三分之一的能量潜力，这是很多的。” “另一方面，正如研究表明的那样，重要的是将大量秸秆留在地面上，以保护土壤免受雨淋，减少温室气体排放并最重要的是保持养分循环。”

土壤营养

同一组研究人员在《生物能源研究》上发表的前几篇文章介绍了除草效果的数据，例如土壤中生物活性的降低，虫害控制效率降低，土壤密实性增强，温室气体排放量增加和农作物减产。

凯鲁宾说：“我们研究的目的是对与秸秆清除相关的问题进行全面审查。一些种植者已经意识到秸秆对生产力的重要性，因为它影响土壤保护和营养。”

最新的文章报道了为测量土壤养分流失而进行的田间研究的结果，经济分析的结果以及基于国家肥料协会(ANDA)对巴西中西部，东南部和南部巴西的肥料使用数据进行的情景预测。

讨论了五个可能的方案。负面影响较小的策略可以保留绿色的叶子并去除干燥的叶子，而最极端的情况是完全去除稻草。

标准的定义

根据该文章，秸秆全部清除每年需要肥料195公斤/公顷(kg / ha)，成本约为90美元。这是上述三个地区(巴西大部分甘蔗种植地)目前使用的肥料量的两倍。

最不彻底的情况是，假设仅适度去除地面上留有绿叶的干稻草，则肥料需求量为27公斤/公顷，成本为27美元。

“可以看出，是否将秸秆留在地上的决定对作物和整个行业都具有重大影响。今天，每个工厂都使用自己的标准来定义要留下的秸秆量和残留量。我们需要转移我们需要共同努力，为这种做法确定标准，并在生物能源生产，土壤质量和生产力方面带来所有相关的好处。”

巴西在甘蔗下拥有约1000万公顷的土地，约占世界总产量的40%。大部分甘蔗(92%)种植在五个州-南部的帕拉纳，东南部的圣保罗和米纳斯吉拉斯州以及巴西中西部的戈亚斯州和南马托格罗索州。

该研究没有将肥料成本与甘蔗秸秆产生的生物能源价格进行比较。每公顷千瓦时的价值随需求，位置，一年中的时间和气候(湿季与旱季)的不同而变化。

越来越多地使用肥料

根据这项研究，如果甘蔗下的土地面积像过去三十年一样继续扩大，到2050年甘蔗种植者的NPK肥料消费量将增加80%。从1986年到2006年，NPK肥料的使用量每年增加46,500公吨。 2016年达到175万吨，占巴西消耗的所有NPK 肥料的 11.6%。

“将甘蔗秸秆用于生物能源是一个巨大的机会，但它有其优点和缺点。它可以提高特定区域的生产效率。另一方面，如研究表明，将秸秆的一部分留在地面上很重要”，基鲁宾说。

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