Rice husk fly ash as a soil amendment for dry season rice (Oryza sativa L.) grown in the peat soil of Bangladesh
本研究表明，在孟加拉国将稻壳灰应用于泥炭土，通过纠正 pH 值和盐分并增强养分有效性，显著提高了土壤肥力，最终增加了旱季水稻品种的生长速度和谷物产量。
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在孟加拉国低洼且积水的盆地中，地表之下覆盖着一种被称为泥炭的独特土壤。这种土壤并非许多肥沃农田中那种肥沃、深色的土地；相反，它是一种由从未完全分解的古老植物物质构成的海绵状堆积物。虽然它覆盖了该国的很大一部分面积，但泥炭土给农民带来了顽固的挑战。它具有天然的酸性，这意味着它含有高浓度的氢离子，这些离子会锁住必需的养分，而且它往往含盐量过高，创造了一个让水稻植株难以扎根的严酷环境。对于一个水稻是主食、提供大部分日常热量的国家来说，寻找一种方法使这片困难的土地变得具有生产力，是一件具有国家重要意义的事情。科学家们长期以来一直在寻找能够中和酸性并改善此类土壤养分平衡的方法，寻找那些可以作为纠正剂且不会引入新污染物的材料。
这样一种材料就存在于稻谷加工厂的废弃堆中。在处理大米时，被称为“稻壳”的坚硬外壳会被去除。在许多地方，这种稻壳只是被当作燃料焚烧或丢弃。然而，当稻壳被完全燃烧时，它们会变成一种被称为“稻壳灰”的灰色粉末。这种灰烬不仅仅是废物；它是一种富含二氧化硅和各种植物生长所需养分的矿物质物质。来自孟加拉国水稻研究中心及国际合作伙伴的一个研究小组决定测试，将这种灰烬撒在泥炭土上，是否能将其从一种困难的生长介质转变为干季水稻的高产田。他们的目标是观察这种简单、低成本的改良剂是否能修复土壤的化学性质，并帮助不同品种的水稻在以前可能失败的地方茁壮成长。
研究人员在加拉尔甘杰（Gopalganj）进行了一项田间实验，该地区以泥炭土闻名，实验是在通常种植水稻的干季进行的。他们选择了五种受欢迎的水稻品种，包括 BRRI dhan108 和 BRRI dhan102，并将它们种植在经过处理和未经处理的泥炭土块中。在实验开始前，他们对灰烬本身进行了分析，发现它是一个矿物质宝库。灰烬含有大量的钾、磷、钙和镁，以及高浓度的二氧化硅。至关重要的是，该灰烬的 pH 值为 7.32，接近中性，这使其成为抵消泥炭土酸性的理想候选材料。当他们以每公顷五吨的速率施用灰烬、将其混合进土壤并种植水稻后，结果立竿见影且可测量。
第一个重大变化发生在土壤本身。灰烬的应用使土壤的 pH 值提高了 1.43 个单位，使其从中度酸性状态转变为接近中性的状态。这一变化至关重要，因为它释放了此前植物无法获取的养分。与此同时，土壤的盐度显著下降，从 4.30 dS/m 降至 2.52 dS/m，有效地使土壤从略微盐渍化的状况转变为对作物生长更加安全的状况。土壤中的有机质也增加了，改善了土壤的结构及其保持水分和养分的能力。研究人员观察到，氮、磷、钾等必需养分的有效性激增，而通过土壤流失的氮量减少了。甚至连锌和铁等微量元素也变得对水稻根部更加易于吸收。
随着水稻植株的生长，改良土壤带来的益处在作物本身也变得清晰可见。经过灰烬处理的植株长得更高，并产生了更多的穗（即支撑稻粒的分支结构）。例如，某些品种每平方米的穗数增加了高达 15%。植株还产生了更长的稻穗，最重要的是，产生了更多的饱满稻粒。灰烬帮助水稻植株更完整地填满其籽粒，减少了在贫瘠土壤中种植时经常出现的空秕或不育颗粒的数量。在 BRRI dhan105 品种中，不育颗粒率下降了 32%，这意味着植株的大部分能量都用于生产可食用的食物，而不是浪费在无效的努力上。
然而，最终的成功衡量标准是最终的收获。在灰烬处理后的土壤中生长的水稻比在未经处理的泥炭土中生长的水稻产量显著更高。BRRI dhan108 品种产量最高，达到了每公顷 9.4 吨，这比不使用改良剂时所能达到的水平有了实质性的提升。其他品种也见到了产量上升，有些品种的增幅超过了 24%。研究人员使用一种统计方法来分析土壤处理与植物表现之间的关系，发现土壤化学性质的改善与更好的生长和更高的产量直接相关。数据表明，灰烬不仅帮助了一种特定的水稻类型，它还使所有五种测试品种都受益，尽管有些品种的反应更为剧烈。
研究结论认为，稻壳灰是恢复孟加拉国泥炭土生产力的有力工具。通过中和酸性、降低盐度并添加丰富的养分供应，灰烬为水稻根部创造了一个更宜人的环境。这使得植物生长得更强壮，产生更多的谷粒，并最终为人口提供更多的食物。研究结果表明，这种将通常被视为废弃物的材料重新利用起来，可以解决一个关键的农业问题，将一片困难的景观转变为高产的土地。研究人员强调，这种方法不仅能提高作物产量，还为管理农业副产品提供了一种可持续的方式，将一个潜在的环境负担转化为实现粮食安全的资源。
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