[发明专利]用于土壤碳截存和恢复的组合物及其制备和使用方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及土壤科学，土壤学和微生物学。在替代实施方案中，本发明提供了通过碳截存或者以稳定和可持续的形式储存碳(例如，储存在耗竭土壤中)来恢复土壤碳含量的组合物和方法。在替代实施方案中，本发明组合物和本发明实施方法的使用导致了土壤有机碳(SOC)的净增加。在替代实施方案中，本发明提供了包含以下或者由以下组成的组合物：种子的混合物或组合，其中所述组合或混合物包含至少一种C4光合作用途径草和至少一种滨藜属(Atriplex)任意成员的种子，或者可选地，所述组合或混合物包含至少两种C4光合作用途径草和至少一种滨藜属任意成员的种子。

背景

气候变化和气候变率是所有国家正面对的长期环境问题。在这样的背景下，政府以及各种发展性组织和私人部门的科学家正日益认识到，旱地、草地和牧场应受到更多关注，不仅因为它们组成了世界的大面积区域，而且因为其存在着普遍的退化和荒漠化。

土壤代表着世界上最大的碳汇，并且当与农业技术结合时，使用截存碳的植物来再种植这些土地的活动将为缓和气候变化带来巨大帮助。土地基础的退化负面影响了碳在土壤中的累积。因此，通过改善的适当物种的种植来阻止和逆转土地退化(尤其是在旱地区域的土地退化)，将有助于土壤碳的恢复，而且也提高基于畜牧业的经济。

碳汇可以以多种方式发展。近年来，空气中的二氧化碳聚积已经缓慢升高，主要是由于人类在逐渐破坏植物和通过工业活动(其追溯至“工业革命”开始)产生CO₂的活动。大气中的CO₂已经从AD 1750的约278mol-1升高至目前的几乎百万分之393的环境水平(Maunaloa气象台，Hawaii:NOAA-ESRL)。目前预测到2100年CO₂浓度持续升高至高达500-1000ppm的水平(IPCC 2007)。

对大气中CO₂聚积的认识刺激了可导致减少二氧化碳排放和通过增加碳截存过程的方法的活动。在全球基础上，已经充分测量了大气CO₂浓度并且不存在争议，但对于来源的理解以及二氧化碳如何能返回土壤是不确定的并且是一种挑战。此外，存在着这样的认识，即存在每年约1.4×10/15gCy的巨大失汇(Schimel等人，1995)。土地上存在着可以起到碳汇来源作用的天然生物系统，其主要组分是土壤有机碳(SOC)储存。约2％至6％的地球的植被能够截存大量CO₂以成为碳土壤。由于需要找到有效的碳汇，对找到最佳的植物与化学品的组合和组合物存在着增长的研究活动，以增加碳截存。

概述

在替代实施方案中，本发明提供了包含以下或者由以下组成的组合物：种子的混合或组合，或多种种子，其中所述种子的混合物或组合或多种种子包含至少一种C4光合作用途径草和至少一种滨藜属任意成员的种子，

其中任选地所述混合物或组合是约50％的C4光合作用途径草和50％的滨藜属，或是约1％至99％的C4光合作用途径草与相应的1％至99％的滨藜属，

以及任选地所述混合物或组合包含至少两种不同的C4光合作用途径草和至少一种滨藜属任意成员的种子。

在替代实施方案中，本发明提供了包含以下或者由以下组成的制造的产品：种子的混合物或组合，或多种种子，其中所述种子的混合物或组合或多种种子包含至少一种C4光合作用途径草和至少一种滨藜属任意成员的种子，

其中任选地所述混合物是约50％的C4光合作用途径草和50％的滨藜属，或是约1％至99％的C4光合作用途径草与相应的1％至99％的滨藜属，

以及任选地所述混合物或组合包含至少两种不同的C4光合作用途径草和至少一种滨藜属任意成员的种子。

在本发明的组合物或制造的产品的替代实施方案中，至少一种滨藜属任意成员选自，

·四翅滨藜(Atriplex canescens(Pursh)Nutt.)-Chamiso，Chamiza，四翅滨藜(Four-winged Saltbush)，灰山艾(Grey Sagebrush)，产于北美洲，

·中亚滨藜(Atriplex centralasiatica Iljin)，产于亚洲，

·蓝灰滨藜(Atriplex cinerea Poir)，灰滨藜(Grey Saltbush)，Truganini，产于澳大利亚，

·Atriplex codonocarpa P.G.Wilson，产于澳大利亚，