巴西科学家分析了由本地管理产生的典型土壤组成，目的是开发生物技术应用，以更有效地恢复退化地区。图片来源:Luís Felipe Zagatto/CENA-USP
研究表明，亚马逊黑土(ADE)可以促进树木生长六倍之多。研究演示结果表明，在富含ade的土壤中生长的树苗出现了世博现象潜在增长相对于控制土壤。
根据发表在《土壤科学前沿》杂志上的一篇文章，一种名为terra preta da Amaz?nia或亚马逊暗土(ADE)的土壤可以促进树木的更快生长，并在质量上提高它们的发育。
“除其他外，ADE富含营养物质，支持帮助植物生长的微生物群落。亚马逊地区的土著居民几个世纪以来一直使用ADE种植食物，植物不需要肥料，”Luís Felipe Guandalin Zagatto说，他是巴西皮拉西卡巴市
最终花瓶的雪松显示不同的生长取决于土壤。从左到右:100% ADE, 20% ADE，控制土壤。图片来源:Luís Felipe Guandalin Zagatto
研究发现
研究人员发现ADE中的微生物群(细菌、古生菌、真菌和其他微生物)对植物生长非常有益。向土壤中添加ADE促进了他们分析的三种树种的生长。与对照土壤相比，巴西雪松(Cedrela fissilis)和黄杉(Peltophorum dubium)幼苗在ADE含量为20%的土壤中长至正常高度的2 - 5倍，在ADE含量为100%的土壤中长至正常高度的3 - 6倍。在对照土壤(不含ADE的土壤)中，安贝南瓜木(Cecropia pachystachya)完全不生长，但在100% ADE的土壤中生长茂盛。
在ADE含量为20%的土壤中，腕足牧草的干质量比对照土壤增加了3倍以上，在ADE含量为100%的土壤中，干质量增加了8倍以上。
最终花瓶的duduum显示不同的生长取决于土壤。从左到右:100% ADE, 20% ADE，控制土壤。图片来源:Luís Felipe Guandalin Zagatto
“ADE中的细菌将土壤中的某些分子转化为可以被植物吸收的物质。这篇文章的第一作者安德森·桑托斯·德·弗雷塔斯说:“用一个非常基本的类比，你可以说细菌就像微型的‘厨师’一样，把植物不能‘消化’的物质转化为它们可以有益地代谢的物质。”他是CENA-USP的博士候选人，也是播客Biotec em Pauta的合著者。
与对照土壤相比，ADE土壤含有更多的营养物质:例如，磷含量是对照土壤的30倍，除锰外，其他每种营养物质含量都是对照土壤的3到5倍。它的pH值也更高。
最终花瓶的柏树显示不同的生长取决于土壤。从左到右:100% ADE, 20% ADE，控制土壤。图片来源:Luís Felipe Guandalin Zagatto
实验的程序
Zagatto和他的同事们在亚马逊州的caldeir
试验场收集了ADE的样本。对照土壤来自
圣保罗州皮拉西卡巴市路易斯·德奎罗斯农业学院(ESALQ-USP)的实验农田。
他们在36个4升的花盆里装满了3公斤(6.6磅)的土壤，并把它们放在一个平均温度为34°C(93°F)的温室里，预计全球变暖的影响，因为亚马逊地区目前的温度在22°C到28°C(72°F到82°F)之间。
三分之一的花盆装满对照土，三分之一装满对照土和ADE的4:1混合物，三分之一装满100% ADE。为了模拟牧场，他们在每个花盆里都种上Brachiaria牧草(Urochloa brizantha)的种子，让它们发芽60天。然后，他们把草割了，但留下了根，通过播种三种树种的种子来模拟退化牧场的恢复。
生物技术的影响
Zagatto解释说，该组织并不建议使用ADE，因为它是一种有限的资源，并且得到了很好的保护。他们的研究重点是分析ADE的化学性质(营养物质、有机物和pH值)以及酶活性和其他对植物有益的生物和生化方面。
“我们需要确切地了解哪些微生物对这些影响负责，以及我们如何在不需要ADE的情况下使用它们。然后我们可以尝试，例如，通过生物技术的发展来复制这些特征。这项研究是朝这个方向迈出的第一步。”
森林砍伐对巴西来说是一个严重的问题，而且不仅仅是在亚马逊地区。有几个原因，例如，牧场或农田取代了森林。找到快速恢复这些地区的方法变得越来越重要，以便森林重新生长，恢复生态系统服务，并为环境和人口带来所有好处，包括气候和空气质量调节，以及土壤中的碳储存。
扎加罗说:“在这项研究中，我们开始评估改善热带森林生态恢复项目的可能驱动因素，更具体地说，是在亚马逊地区，以便将来这些地区能够尽可能地恢复到原来的状态。”“我们相信这些结果是有希望的，并且表明在苗木生产中甚至直接在田间使用ADE的特性可以加速热带森林生态恢复。”
有关这项研究的更多信息，请参见《古代土壤如何促进全球森林恢复》。
参考文献:Anderson Santos de Freitas的“亚马逊暗地球加强了森林生态恢复中树种的建立”，Luís Felipe Guandalin Zagatto, Gabriel Silvestre Rocha, Franciele Muchalak, Solange dos Santos Silva, Aleksander Westphal Muniz, rogrio Eiji Hanada和Siu Mui Tsai, 2023年5月5日，土壤科学的Frontiers in Soil Science。DOI: 10.3389 / fsoil.2023.1161627
本文的研究结果来自FAPESP(项目20/08927- 0,18 /19000-4和14/50320-4)在其生物多样性、特征、保护、恢复和可持续利用计划(BIOTA)的支持下进行的研究。
