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在热带农业的葱郁田园中，两种废弃物——来自海洋的牡蛎壳和来自树上的椰子壳——正被巧妙地结合起来，以解决农民们面临的一大难题：如何更快、更有效地将动物粪便转化为优质堆肥。近期发表在《碳研究》（Carbon Research）杂志上的一项研究表明，一种独特的“钙改性生物炭”可以作为堆肥过程的强效催化剂。这种由海南大学研究团队研发的新型材料，能够将猪粪和稻草转化为稳定、富含营养的腐殖质，显著提升最终肥料的品质。
在热带农业的葱郁田园中，两种废弃物——来自海洋的牡蛎蛎壳和来自树上的椰子壳——正被巧妙地结合起来，以解决农民们面临的一大难题：如何更快、更有效地将动物粪便转化为优质堆肥。近期发表在《碳研究》（Carbon Research）杂志上的一项研究表明，一种独特的“钙改性生物炭”可以作为堆肥过程的强效催化剂。这种由海南大学研究团队研发的新型材料，能够将猪粪和稻草转化为稳定、富含营养的腐殖质，显著提升最终肥料的品质。
这项研究由通讯作者陈善帅和范平山牵头。他们的工作连接了海南大学热带农林学院和育种与繁殖学院（三亚育种与繁殖研究所）。通过利用当地的农渔业副产品，该团队创造了一种既实用又环保的循环经济解决方案。“堆肥是自然界的循环方式，但它速度慢、效率低，”研究人员解释说，“通过添加牡蛎蛎壳改性的生物炭，我们实际上是为有益微生物提供了一个高效的工作环境。这会产生更稳定的有机物，以及一种对植物更安全、更有益的产品。”
人类化驱动力：
- 1.
完美融合：研究团队将椰子壳和牡蛎蛎壳在 600°C 的高温下进行热解。这一过程使贝壳中的钙与碳结构结合，形成富含羧基和羰羰基的物质，有助于将堆肥粘合在一起。
- 2.
更利于种子生长：经这种改性生物炭处理的堆肥，种子发芽指数（GI）提高了近19%。这意味着处理后的堆肥对幼苗毒性更小，更能有效地促进植物生长。
- 3.
微生物超级强化：添加改性生物炭后，变形菌门和拟杆菌门等特定细菌的数量增加了107%。这些“特化的微生物群落”擅长分解木质素等顽固物质，并将其转化为稳定的腐殖质。
- 4.
化学转化：光谱和基质分析表明，生物炭有助于将类似蛋白质的分子转化为稳定的腐殖酸，与标准堆肥相比，有机物的整体腐殖化程度提高了约 5%。
海南大学的这项创新对于农业废弃物管理至关重要的热带地区意义尤为重大。通过改进“腐殖化”过程——即将未经处理的废弃物转化为稳定的土壤有机质——这项研究有助于防止氮流失，并减少畜牧业对环境的影响。研究成果为工业规模的堆肥设施提供了一个可扩展且可持续的蓝图。随着世界向更绿色的农业实践迈进，海南大学陈善帅、范平山及其同事的研究表明，土地的最佳解决方案往往源于陆地与海洋的创造性融合。
通讯作者：
陈山帅
中国海南大学热带农林学院/育种繁殖学院。
范平山
海南大学育种与繁殖学院（三亚育种与繁殖研究所），中国三亚。
