9月3日消息,据bioplastics MAGAZINE报道,瑞士Empa材料科学与技术联邦实验室纤维素与木材材料实验室与阿布扎比哈利法大学的研究人员开发出改良砂土的新方法:向砂中引入特定微生物,由细菌和真菌分泌生物聚合物在砂粒间形成结构化网络,使砂土更能抵抗侵蚀并减缓水分下渗速度。研究成果发表于《Carbohydrate Polymers》。

过度土地利用、森林砍伐和气候变化导致全球荒漠化加剧,且一旦启动往往引发连锁反应——土壤养分流失使植被愈发稀疏,土壤进而暴露于风雨侵蚀之下。将沙漠重新变为沃土需要巨量资源,尤其是沙漠地区极其珍贵的水。砂粒不含可维持微生物或植物的有机养分、彼此不粘结、水分下渗快,是农业上极具挑战性的基质。

研究人员将阿布扎比的砂样与不同微生物在营养液中孵育后测试机械强度与透水性:掺菌砂样的强度显著高于纯砂,渗水速率最高减缓6倍。团队还尝试了第二条路线——利用分泌纳米纤维素的细菌制成“土工布”,将细菌产生的纤维素毡与砂叠成分层结构,这一更耗工的路线取得了最佳结果,分层样品的渗水速率减缓了28倍。Empa实验室负责人Gustav Nyström形容其形成了一种“天然复合材料”。

研究者强调这只是第一步:生物聚合物的引入让砂土获得一定稳定性和有机质,理想情况下可进而支持更多微生物和植物生长,启动土壤走向抗蚀和肥沃的进程。哈利法大学教授Blaise Tardy指出,部署这些微生物并非科幻——阿联酋当地就有现成的营养来源,如来自食品废弃物的糖类和城市绿色废弃物中的复杂养分。下一步将在受控田间试验或温室中验证生物聚合物对植物生长的实际作用。 (来源:bioplastics MAGAZINE)