自工业革命以来,为提高农作物产量长期实施的集约化农业种植模式,导致土壤有机碳严重下降,欧洲农田土壤有机碳含量平均下降5倍以上。恶果:一方面土壤碳汇能力持续下降,丧失减缓温室气体的生态功能;另一方面造成农业减产,意大利和西班牙农田单产平均下降程度达到30%。直接倒闭集约化农业使用更多氮肥、磷肥、钾肥等复合化肥,长此以往土壤微生物赖以生存的有机碳和微量有益元素加速枯竭,成为现代农业不可持续的主要难题之一。
欧盟第七研发框架计划(FP7)提供全额资助,由欧盟6个成员国丹麦(总协调)、英国、意大利、西班牙、波兰和匈牙利,主要农业科研机构组成的欧洲SmartSOIL研发团队。从2011年开始经过3年多时间的联合攻关,成功研制开发出一款全新的土壤改良生物调节剂技术。利用该技术生产的颗粒状产品,可有效恢复和保持土壤有机碳至少10年,同时提高农作物单产10-20%之间。
技术的主要秘密在于通过微生物,催化土壤惰性化石碳与大气中的氮气和氧气相互作用,生成类似腐殖质的土壤有机碳化合物,实现恢复和保持土壤生态系统功能。研发团队的负责人称,全球土壤碳汇能力高于植物碳汇能力至少2倍,保持和提高土壤碳汇能力只有两种选择:或增加土壤有机碳输入或减少输出。种草或苜蓿是一种好的自然解决方案,可显著提升植物根部的有机碳。但新技术一举两得,在恢复和保持土壤有机碳的同时提高农作物产量。
欧盟投融资便利机制(EISF)提供部分资助,研发团队在德国德累斯顿(Dresden)创办的Novihum技术公司,正在进行新产品500平方米(M2)中试示范工厂的设计开发。预计2016年夏天投产,每年可对200公顷农田进行土壤有机碳改良。