日本京都大学研发生物质肥料,助力环保农业
日本京都大学研发生物质肥料,助力环保农业
日本京都大学和RIKEN永续资源科学中心的研究团队发现了一种名为Rhodovulum sulfidophilum的紫色光合海洋细菌,这种细菌可以从大气中吸收氮并转化为蛋白质。研究人员将其制成干燥生物质,开发出一种新型生物质肥料,该肥料不仅减少了氮肥对环境的负面影响,还提高了农作物产量。这种生物质肥料在日本已注册为有机肥料,有望在未来推动更环保的农业生产模式。
在农业上,氮肥常用於提高农业产量,但随着全球粮食需求增加,过度使用无机氮肥会导致温室气体排放、地下水污染及土壤品质下降等问题。而有机肥料虽然环保,但氮含量较低,如需大量使用,则会增加土壤盐分,阻碍植物生长,并产生更多二氧化碳和一氧化二氮。
为了解决这些问题,日本京都大学及RIKEN永续资源科学中心的研究团队寻找天然氮源,发现一种光合海洋细菌-紫色非硫细菌(PNSB细菌) Rhodovulum sulfidophilum具有从大气中吸收氮并转化蛋白质的能力。将该细菌制成干燥生物质,发现其氮含量达到11%,远高於其他有机肥料。
实验比较日本油菜在无机肥料和PNSB生物质肥料辅助下的生长情况,结果显示,植物能够吸收生物质中的氮,且无论在凉爽或温暖环境中,生物质肥料都能促进植物生长,最重要的是,即使生物质肥料的氮含量高達四倍,土壤的pH值和盐度仍保持正常。
PNSB生物质肥料的碳氮较低,释放氮的速度较慢,30天内可释放约60%。虽然这意味在施作时需要更多生物质肥料,但仍具有减少了二氧化碳和一氧化二氮排放的好处,也降低环境中的氮排放。
由于该种肥料利用空气中的二氧化碳和氮气进行转化生产,因此被命名为空气肥料,目前在日本注册为有机肥料。生物质肥料在未来将使农业更加环保,并可解决无机肥料供应链分配问题,减轻氮肥对环境的负面影响,这些实验结果只是初步的,后续仍需进行生命周期评估以确定产生的环境足跡,并同时考虑生产、储存、施用、运输等过程中的挑战。