亞馬遜流域不為人知的秘密:促進樹木生長的土壤ADE
研究表明,亞馬遜黑土(ADE)可促進樹木生長達六倍之多。研究表明,與對照土壤相比,在富含ADE 的土壤中生長的樹苗呈指數級增長。發表在《土壤科學前沿》(Frontiers in Soil Science)雜誌上的一篇文章稱,一種名為terra preta da Amazônia(亞馬遜黑土)的土壤能促進樹木更快地生長,並從質量上提高樹木的發育。 巴西科學家分析了本地管理產生的典型土壤成分,目的是開發生物技術應用,更有效地恢復退化地區。圖片來源:Luís Felipe Zagatto/CENA-USP“亞馬遜黑土(ADE)富含養分,支持微生物群落,有助於植物生長等。”位於巴西皮拉西卡巴的聖保羅大學農業核能中心(CENA-USP)的碩士研究生路易斯-費利佩-瓜達林-扎加托(Luís Felipe Guandalin Zagatto)表示,他是這篇文章的作者之一。Cedrela fissilis 的最終花瓶顯示出不同土壤造成的生長差異。由左至右:100% ADE、20% ADE、對照土壤。資料來源:Luís Felipe Guandalin Zagatto研究人員發現,ADE 中的微生物群(細菌、古菌、真菌和其他微生物)對植物生長非常有益。在土壤中添加ADE 能促進他們分析的三種樹種的生長。與對照土壤相比,巴西雪松(Cedrela fissilis)和黃椿(Peltophorum dubium)的幼苗在含有20% ADE 的土壤中長到正常高度的兩倍到五倍,在含有100% ADE 的土壤中長到正常高度的三倍到六倍。深裂號角樹(Cecropia pachystachya)在對照土壤(不含ADE 的土壤)中根本無法生長,但在100% ADE 的土壤中卻生長茂盛。在含有20% ADE 的土壤中,禾本科牧草的乾重比對照土壤增加了三倍多,而在100% ADE 的土壤中則增加了八倍多。Peltophorum dubium 的盆栽實驗顯示了不同土壤的生長差異。由左至右:100% ADE、20% ADE、對照土壤。圖片來源:Luís Felipe Guandalin Zagatto“ADE 中的細菌能將土壤中的某些分子轉化為植物可以吸收的物質。”文章的第一作者安德森-桑托斯-德弗雷塔斯(Anderson Santos de Freitas)說:”打個不太恰當的比方,你可以說這些細菌就像微型’廚師’,它們將植物無法’消化’的物質轉化為植物可以代謝獲利的物質。”他是CENA-USP 的博士生,也是播客Biotec em Pauta 的合著者。與對照土壤相比,ADE含有較多的養分:例如,磷含量是對照土壤的30倍,除錳以外,測得的其他每種養分含量都是對照土壤的3到5倍。它的pH 值也較高。Cecropia pachystachya 的最終花瓶顯示了不同土壤在生長方面的差異。由左至右:100% ADE、20% ADE、對照土壤。圖片來源:Luís Felipe Guandalin Zagatto Zagatto 及其同事在亞馬孫州的卡爾代朗試驗田採集了ADE 樣本。對照土壤來自聖保羅州皮拉西卡巴市路易斯-德凱羅斯農學院(ESALQ-USP)的實驗農地。他們在36 個四公升花盆中分別裝入3 公斤(6.6 磅)土壤,並將其放置在平均溫度為34 °C(93 °F)的溫室中,以應對全球暖化的影響,因為亞馬遜地區目前的溫度在22 °C至28 °C(72 °F至82 °F)之間。三分之一的花盆裡裝的是對照土壤,三分之一的花盆裡裝的是對照土壤和ADE 4:1 的混合物,還有三分之一的花盆裡裝的是100%的ADE。為了模擬牧場,他們在每個花盆裡都種下了禾本科牧草(Urochloa brizantha)的種子,讓它們發芽60 天。然後,他們將草割掉,但留下草根,透過播種三種樹木的種子來模擬恢復退化的牧場。研究小組並不建議使用ADE,因為它是一種有限資源,而且受到良好的保護。他們研究的重點是分析ADE 的化學特性(養分、有機物和pH 值)以及酵素活性和其他有利於植物的生物和生化方面。“我們需要了解究竟是哪些微生物產生了這些作用,以及如何在不需要ADE 的情況下利用它們。然後,我們可以嘗試透過生物技術開發等手段複製這些特性。這項研究是朝著這個方向邁出的第一步,”他說。森林砍伐是巴西面臨的嚴重問題,而且不僅發生在亞馬遜地區。原因有很多,例如牧場或耕地取代了森林。找到迅速恢復這些地區的方法越來越重要,這樣森林才能重新生長,生態系統服務才能恢復,為環境和人類帶來各種好處,包括氣候和空氣品質調節,以及土壤中的碳儲存。扎加羅說:「在這項研究中,我們的目的是評估熱帶森林生態恢復計畫(更具體地說是亞馬遜地區)可能的改進動力,以便將來這些地區能夠盡可能地恢復到原始狀態。我們相信這些結果很有希望,並表明在幼苗生產中甚至直接在田間利用ADE 的特性可以成為加速熱帶森林生態恢復的一種方法。”