巴西用高科技替代肥料

巴西利用無人機和奈米技術等高科技替代肥料,提高農作物產量,對抗肥料價格高漲。

■Brazil is rushing to roll out high-tech alternatives to fertilizer to boost farm production because of global price surges exacerbated by Russia's war in Ukraine.

俄烏戰爭導致全球肥料價格狂飆,巴西藉助高科技的力量,從無人機到奈米養分強化劑,減少傳統肥料使用量,提升作物產量效果顯著,吸引其他國家到巴西取經。

早在俄羅斯入侵烏克蘭之前,巴西便開始測試各種高科技解決方案,用來提升農作物產量,和降低對進口肥料的依賴。

舉例來說,安裝相機的無人機和機器人牽引機,能夠清楚拍下農作物的相片,農民便可針對需要肥料的地方施肥。在植物根部周圍注入含有養份的特殊水凝膠(Hydrogel),既能切中目標又能防止浪費。

人類排泄物變肥料

巴西農業研究機構Embrapa協助貧困的農民,利用牛腸的微生物將人類排泄物變成肥料;實驗室使用與美國太空總署(NASA)研究火星相同的雷射,只要幾秒就能完成土壤分析。

羅德里格斯(Carime Rodrigues)數年前告訴父親,她不打算在家族的農場工作,她想到巴西利亞大學(University of Brasilia)唸化學,父親還不以為然。

羅德里格斯跟著教授在實驗室研究一種奈米微粒,可加速光合作用和養分吸收,不需額外施肥就能提高農作物產量。名為Arboline的液態奈米微粒,快速攫取農民和投資人的注意。

巴西利亞大學教授洛德里格(Marcelo Oliveira Rodrigues)與巴西農業研究機構Embrapa合作研發的Arboline,已在2021年開賣,巴西有15萬英畝的農土都在使用該產品。

適合熱帶氣候的水凝膠

Arboline可讓農民減少肥料用量,又能維持產量。依據Arboline的製造商Krilltech數據顯示,Arboline讓黃豆產量增加21%,部分蔬菜的產量甚至可以增加到五成。

34歲的化學家波特林(Adriel Bortolin)與Embrapa共同研發的水凝膠Fertgel,正在進行最後階段的測試。波特林利用奈米技術,研發出一款和用於嬰兒尿布相似的水凝膠,但是吸水性更佳,每公克至少含有一杯水,能在植物根部周圍緩慢釋出水分,即便遭逢乾旱,作物依然能夠繁茂生長。

水凝膠也能加入含有氮、磷和鉀的特製配方,讓養分接近根部。傳統肥料通常會深入土壤,植物吸收不到,失去施肥的意義。熱帶氣候又削弱肥料效率,豪雨會將肥料沖刷殆盡,酷熱則會讓尿素肥料快速蒸發為氨氣。

Embrapa還利用牛腸的微生物將排泄物轉變為「生物肥料」,正在實驗田地測試。研究員席爾瓦(Wilson Lopes da Silva)表示,外界最初對「生物肥料」帶有偏見,他希望研究數據能鼓勵更多小型家庭農場接受,因為這是提高產量、改善污水管理,和減少疾病的便宜方法。

隨著全球陷入肥料短缺,巴西的高科技替代物吸引海內外的興趣。美國農學家暨顧問公司AndMore Associates總裁莫里斯(Bob Morris)表示,所有大型跨國農業綜合企業都到巴西取經,巴西開發的肥料替代技術有潛力「對全球肥料使用效率產生重大影響」。

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