点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【大国粮策】热带“废料”变沃土:菠萝叶、香蕉茎如何唤醒沉睡的土壤?
首页> 光明科普> 图文 > 正文

【大国粮策】热带“废料”变沃土:菠萝叶、香蕉茎如何唤醒沉睡的土壤?

来源:光明网2025-08-15 10:59

  如果把地球比作一个生命体,土壤就是它最精密的“皮肤”——孕育植物、储存碳氮、过滤水分,还住着亿万微生物。但在热带地区,这片“皮肤”却常常面临困境:砖红壤酸性强、养分含量低,就像一块板结的“硬纸板”,难以支撑作物生长。不过,中国科学家最近发现,菠萝叶、香蕉茎这些看似无用的农业废料,居然能让这片贫瘠的土壤“重焕生机”。

【大国粮策】热带“废料”变沃土:菠萝叶、香蕉茎如何唤醒沉睡的土壤?

  土壤的“健康密码”:从酸化到肥沃的秘密

  热带地区的砖红壤堪称“土壤界的硬汉”——常年高温多雨让它历经强烈风化,变得“脾气暴躁”(酸性强)、“记性差”(保不住养分)。想要改良它,就得找到合适的“调节剂”。

  科学家们盯上了四种热带特有的“废料”:

  菠萝叶(PAL):菠萝收获后剩下的大量叶片,纤维粗硬难处理;

  香蕉茎(BAS):香蕉树砍倒后留下的粗壮茎秆,富含水分和纤维;

  椰子外壳纤维(CCH):椰壳外层纤维,耐磨且不易腐烂;

  有机肥(OF):经过腐熟的有机肥料,是农业常用的“营养剂”。

【大国粮策】热带“废料”变沃土:菠萝叶、香蕉茎如何唤醒沉睡的土壤?

  他们做了个有趣的实验:把这些材料装进尼龙袋埋进土壤,像给土壤“喂营养餐”,定期观察土壤的变化。结果发现,这些“废料”各有神通——有的擅长短期“激活”土壤,有的则能长期“滋养”。

  90 天VS 3 年:不同废料的“魔法时效”

  短期来看(90 天),菠萝叶和香蕉茎是“急性子”。它们分解快,能迅速促进土壤形成大于 0.25 毫米的 “团聚体”——这些小颗粒就像土壤的“海绵”,既能保水透气,又能锁住养分。但菠萝叶有个小缺点:分解时会产生大量异丁酸、异戊酸等有机酸,让土壤暂时更“酸”了,pH 值从 5.74 降到 4.76。

  而椰子外壳纤维和有机肥则是“慢性子”。前 90 天它们动静不大,但 3 年后(1080 天)效果惊人:土壤 pH 值稳步回升,团聚体结构更稳定,碳氮含量也更高。尤其是椰子外壳纤维,分解缓慢却持久,就像给土壤铺了一层“缓释肥”。

【大国粮策】热带“废料”变沃土:菠萝叶、香蕉茎如何唤醒沉睡的土壤?

  有机物料混土培养90天和1080天土壤有机酸含量的变化

【大国粮策】热带“废料”变沃土:菠萝叶、香蕉茎如何唤醒沉睡的土壤?

有机物料混土培养对土壤团聚体结构的影响

  为什么会这样?秘密藏在碳氮比里。菠萝叶和香蕉茎的碳氮比高(73:1 和 111:1),微生物“吃”它们时会先抢土壤里的氮,短期可能让土壤“氮不足”;而椰子外壳纤维虽然碳氮比更高(147:1),但木质素多,分解慢,不会急着“抢氮”;有机肥碳氮比低(11.7:1),能直接给土壤补氮,温和又持久。

  土壤里的“微生物军团”:谁在背后“搞事情”?

  如果把土壤改良比作一场“装修”,微生物就是最勤奋的“施工队”。不同的废料会吸引不同的微生物“工种”:菠萝叶会请来Koribacteraceae 细菌和Tremellales 真菌,它们擅长分解复杂纤维,但也会产生酸性物质;香蕉茎则偏爱Caulobacteraceae 细菌和Aspergillaceae 真菌,这些 “工人”分解速度快,能快速搭建土壤团聚体;椰子外壳纤维和有机肥的“朋友圈”最广:既有分解木质素的Solirubrobacterales 细菌,也有擅长长期固碳的Sebacinaceae 真菌,微生物多样性是菠萝叶处理组的 3 倍多。

  这些微生物不仅分解废料,还会改变土壤的“化学密码”。比如,椰子外壳纤维处理的土壤中,富含 C=O、C-N 等官能团的有机物更稳定,就像给土壤碳库加了“安全锁”,能长期储存碳元素,助力应对气候变化。

  变废为宝:热带农业的“循环魔法”

  这项研究告诉我们:没有真正的“废料”,只有放错地方的资源。在海南、云南等热带地区,每年产生的菠萝叶、香蕉茎等农业废弃物超过千万吨,以往多被焚烧或丢弃,既污染环境又浪费资源。

  如今,科学家给出了“定制方案”:

  短期需要改良土壤结构?试试菠萝叶 + 香蕉茎的组合,快速形成团聚体;

  长期培肥土壤?撒点椰壳粉,配合有机肥,既能固碳又能保肥;

  担心土壤酸化?避免单一使用菠萝叶,可搭配椰子外壳纤维中和酸性。

  未来,也许农民伯伯们会像调配“鸡尾酒”一样,混合不同的废料还田,让热带土壤越来越肥沃。而那些曾经被丢弃的菠萝叶、椰壳,将成为土壤最珍贵的“营养餐”。

  土壤就像一本厚重的书,每一粒土、每一个微生物都藏着秘密。当我们学会读懂这些秘密,就能让每一寸土地都焕发活力——这或许就是农业最浪漫的“循环魔法”。

    

  策划:武玥彤 田新宇

  作者:王姬 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所 助理研究员

  审稿专家:宋书会 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所博士

 

【大国粮策】热带“废料”变沃土:菠萝叶、香蕉茎如何唤醒沉睡的土壤?

[ 责编:李欣哲 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 我国西北首家市内免税店在西安正式开业

  • 香港各方紧张救援大埔火灾

独家策划

推荐阅读
近日,在广西南宁举行的全国科普创作大会上,中国科普作家协会发布了2025年度十大科普热词——全国科普月、科学家精神、大模型、低空经济、人形机器人、智能体、创新文化、工业遗产、场景创新、科幻产业。
2025-11-27 05:40
近期,在一些电商平台,有买家利用AI技术制作假图,伪造商品质量问题,向商家骗取“仅退款”,引发大家关注。利用AI造假骗取退款,既反映出这些人的诚信缺失,更触碰了法律红线。
2025-11-27 09:07
在城市公共服务领域,“祥云”载人飞艇可用于大型活动期间的空中安保巡逻、交通流量监测或承担城市形象的空中展示平台。
2025-11-27 09:06
稀土纳米晶是发光材料中的“绝缘宝石”,虽具有巨大的发光潜力,却因自身局限无法被电流直接“点亮”,成为其实现光电技术产业化应用的根本瓶颈。
2025-11-27 05:40
从中国载人航天工程办公室获悉,因任务规划调整,2026年我国将组织实施天舟十号、神舟二十三号、神舟二十四号、梦舟一号4次飞行任务。
2025-11-27 05:40
广西梧州苍梧县沙头镇龙科村,稻田、房屋、道路、小河勾画出美丽丰收画卷。 春采茶、夏摘花、秋收果、冬育苗,如今在都镇湾镇,一朵朵洁白芬芳的栀子花,成了带动群众增收致富的“幸福花”。
2025-11-27 07:38
近日,自然资源部发布了矿产资源节约与综合利用先进适用技术目录(2025年版),共有376项技术入选,其中新增入选186项,与2022年版相比有了大幅更新。
2025-11-26 10:26
全国科学技术名词审定委员会近日举办2025年度工作会议暨学术年会。
2025-11-26 10:24
不久前,国务院办公厅印发《关于加快场景培育和开放推动新场景大规模应用的实施意见》,首次在国家层面对场景培育开放进行系统部署。看似细微的“场景”二字,实则内蕴驱动产业变革、催生颠覆性技术的巨大能量,是撬动全局创新的重要支点。
2025-11-26 10:22
光明日报北京11月25日电 记者温源从中交集团获悉,我国自主设计建造的新一代超大型耙吸挖泥船“通浚”轮25日在中国黄海海域成功完成全部海上试验项目,顺利返航停靠江苏启东振华船厂码头。“通浚”轮是我国首艘自主设计建造的35000立方米舱容等级超大型耙吸挖泥船,最大舱容达38168立方米,位列亚洲第一、世界第二。
2025-11-26 10:15
日前,记者来到广西南宁东部新城的宁福新能源科技有限公司生产车间,这里的机械臂精准协作,生产线正全速运转,每天超10万颗电池下线发往全球。依托面向东盟的比较优势,南宁将新能源电池产业列为核心牵引性产业,以全产业链思维开展精准招商。
2025-11-26 10:13
传统无机颜料虽然色彩稳定,却因重金属添加而存在健康风险隐患。“新型稀土环保颜料的呈色策略突破了传统颜料的局限,其出现及量产不仅解决了传统颜料有毒性、环境污染等问题,还在稳定性和生产成本上展现出显著优势。
2025-11-26 10:06
《办法》明确,卫星导航定位基准站的建设和运行维护实行统一规划、统一标准、统一监管,以“合理布局、依法备案、资源共享、保障安全”为原则,必须符合国家有关法律法规、技术规范和标准。
2025-11-25 09:43
稳步提升乡村建设水平,包括优化乡村规划布局、推进基础设施提档升级、推动公共服务普惠均等、探索创新乡村建设推进方式等。
2025-11-25 09:40
机器人完成一个后空翻动作,关节转动误差需控制在0.5度以内;医疗植入人体的陶瓷关节,表面粗糙度若超过0.1微米
2025-11-25 03:05
党的二十届四中全会指出,“加快人工智能等数智技术创新,突破基础理论和核心技术,强化算力、算法、数据等高效供给”。
2025-11-25 03:05
11月24日,中国科学院国家空间科学中心召开空间科学先导专项最新亮点成果发布会,集中发布了空间科学卫星任务在宇宙暂现天体、宇宙线传播、太阳爆发等领域取得的系列重大科学突破。
2025-11-25 03:05
随着人工智能技术的飞速发展,各个领域都在发生深刻变革,教育系统也刮起了AI风。
2025-11-25 03:05
燕矶长江大桥是亚洲首个专业货运枢纽机场——鄂州花湖国际机场的重要配套工程,是鄂黄第二过江通道的重要组成部分。
2025-11-24 09:02
11月23日,由中国半导体行业协会、中国电子信息产业发展研究院主办的第二十二届中国国际半导体博览会在北京开幕。
2025-11-24 03:15
加载更多