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研究证实,生物炭可改善棉花生产的土壤健康
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月31日 来源:AAAS
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几代以来,农民一直使用石灰、石膏和粪肥等天然材料来改良土壤,以种植作物。如今,由密苏里大学领导的一个研究小组正在赋予一种常用材料——生物炭(一种由剩余植物废料制成的类似木炭的物质)新的用途,并展示它如何应对当今棉花种植者面临的挑战。尽管生物炭已在各种农业形式中应用了数千年,但这项研究的重点是它如何帮助美国三角洲地区(通常称为密西西比三角洲)的棉农。
几代以来,农民一直使用石灰、石膏和粪肥等天然材料来改良土壤,以种植作物。如今,由密苏里大学领导的一个研究小组正在赋予一种常用材料——生物炭(一种由剩余植物废料制成的类似木炭的物质)新的用途,并展示它如何应对当今棉花种植者面临的挑战。
尽管生物炭已在各种农业领域应用了数千年,但这项研究的重点是它如何帮助美国三角洲地区(通常称为密西西比三角洲)的棉农。
这就是生物炭发挥作用的地方。
密苏里大学的研究人员由密苏里大学农业、食品与自然资源学院植物科学助理教授兼密苏里大学推广部州级专家古尔比尔·辛格(Gurbir Singh)领导,他们将研究重点转向了甘蔗渣——一种甘蔗榨汁后剩余的纤维状有机物质。将甘蔗渣转化为生物炭并添加到土壤中后,该产品提高了土壤保持养分和水分的能力,使棉花植株更有机会茁壮成长。
“棉花通常生长在沙质土壤和沙壤土中,这些土壤有机质含量低,持水能力差,团聚体稳定性较差,”辛格说。“这些土壤不能很好地保持水分和养分,需要更多的灌溉,这使得棉花生产管理更加困难。生物炭为这些特殊的挑战提供了解决方案。”
研究人员还发现了使用生物炭的一个意想不到的好处:它可以防止硝酸盐氮(一种常见的肥料成分)渗入地下水,从而改善水质。硝酸盐会对人类和环境健康构成风险。
辛格说:“生物炭可以更长时间地保留硝酸盐,从而使其留在土壤中,而不会进入水源。”
展望未来,辛格及其同事计划将他们的研究成果应用于小规模试验田以外的实际农场。下一步是与能够获得生物炭的农民合作,看看这些成果在实际种植条件下如何转化。
辛格还希望将他们的研究成果应用于玉米和大豆等其他作物。虽然生物炭的种类和用量会因作物而异,但他想看看团队的基本方法是否能带来类似的效益。