长期以来，农民依赖石灰、石膏和粪肥等天然材料改良土壤以种植作物。如今，密苏里大学领导的研究小组为常用材料生物炭(由植物废料制成的类似木炭物质)开拓了新用途，展示了其在解决当前棉花种植者面临挑战中的潜力。

该研究聚焦于生物炭如何助力美国三角洲地区(密西西比三角洲)的棉农。密苏里大学农业、食品与自然资源学院植物科学助理教授古尔比尔·辛格(Gurbir Singh)带领团队，将研究重心转向甘蔗渣——这种甘蔗榨汁后的纤维状有机物质，在转化为生物炭并添加到土壤后，显著提升了土壤保持养分和水分的能力，为棉花植株生长创造了更有利条件。

辛格指出，棉花常生长于有机质含量低、持水能力差、团聚体稳定性弱的沙质土壤和沙壤土中，这些土壤难以保持水分和养分，需更多灌溉，增加了棉花生产管理的难度。而生物炭为这些难题提供了有效解决方案。

此外，研究还意外发现生物炭的另一大益处：它能防止硝酸盐氮(常见肥料成分)渗入地下水，从而改善水质，降低硝酸盐对人类和环境健康的风险。辛格解释道：“生物炭能更长时间地保留硝酸盐，使其留在土壤中，避免进入水源。”

展望未来，辛格及其团队计划将研究成果从实验室小规模试验田推广至实际农场，与能够获取生物炭的农民合作，验证成果在实际种植条件下的效果。同时，他们还希望将研究成果应用于玉米、大豆等其他作物，探索不同作物下生物炭的种类和用量，以期带来类似效益。

该研究成果《生物炭对棉花生产下土壤性质和土壤溶液养分浓度的影响》已发表于《环境管理杂志》。研究团队成员包括密苏里大学的Gurpreet Kaur和Kelly Nelson、罗格斯大学的Ramandeep Kumar Sharma、佐治亚大学的Amrinder Jakhar、密西西比州立大学的Jagmandeep Dhillon以及美国农业部农业研究服务局的Saseendran Anapalli。其中，Singh、Jakhar和Kaur也同时在密西西比州立大学任职。

据悉，这项研究由密西西比州立大学三角洲研究与推广中心与美国农业部农业研究局作物生产系统研究部门合作完成。

更多信息： Ramandeep Kumar Sharma 等人，《生物炭对棉花生产条件下土壤性质和土壤溶液养分浓度的影响》，《环境管理杂志》(2025)。