開發綠色廢棄物再利用成為生產人造土壤的永續原料
2019/08/08 @國際
摘要
英國普利茅斯大學研究團隊運用廢棄物、生物炭等物質，轉化為人造土壤原料，解決工業廢棄物積累及都市人為活動產生的都市廢棄物問題。人造土壤與生物炭結合的應用已被證實可提升土壤永續性，並應用在都市園藝、都市農業、療育農業等方面。
示意圖
土壤劣化(soil degradation)成為全球糧食安全的主要元兇之一，據統計每年約1,200萬的農地因土壤侵蝕(soil erosion)，導致土壤流失進而造成農地土壤劣化。英國普利茅斯大學(University of Plymouth)的研究團隊便運用廢棄物、生物炭(biochar)等物質，希望能藉此增加土壤肥力並彌補土壤流失造成的糧食安全問題。
研究團隊首先將農園藝生產所產生的綠色廢棄物(green waste)、天然礦物質等成分預先混和成人造土壤(manufactured soil)，再將混入不同比例的生物炭到人造土壤中，經過一段時間後，觀察人造土壤經不同生物炭濃度處理下，營養素成分的變化。經分析土壤組成分發現，額外提供生物炭的土壤，可保留一定比例的氮元素，避免其隨著水分流失而消逝，此外更額外獲得充足的碳源。
研究團隊推測生物炭造成土壤氮滯留(nitrogen retention)的原因為：1)土壤中的離子交換率提升、2)生物炭的孔隙提供分子滯留所需的空間、3)生物炭供微生物利用後，提高土壤的濕度與、土壤整體表面積並改變pH值。上述原因造成土壤中的營養素提升，農民便可減少肥料的用量。【延伸閱讀】生物炭可替代不可再生的泥炭苔
研究團隊將廢棄物轉化為人造土壤原料的再利用做法，可同時解決工業廢棄物積累及都市人為活動產生的都市廢棄物問題，並將之應用在受侵蝕的農地上。人造土壤與生物炭結合的應用已被證實可提升土壤永續性，同時也能用在都市地區，可做為綠地表土(topsoil)並應用在都市園藝、都市農業、療育農業等方面。
該研究由伊甸園計畫(Eden Project)、FABsoil project等計畫支持，相關研究成果已發表在<Science of the Total Environment>。
資料來源
- University of Plymouth
- Biochar incorporation increased nitrogen and carbon retention in a waste-derived soil
- Could fabricated soils be the key to global food security?
文章摘譯
