每年，美国有超过 900 万人感染食源性疾病，其中许多可能来自 受污染的农产品，这让农民和消费者都非常担忧如何降低这一数字。但一种常常被忽视的方法是用于滋养和种植养活全国乃至全球人民的食物的肥料。
加州大学戴维斯分校的一项农业实验的 新研究发现，使用堆肥，即使是农民有时会回避的动物性堆肥，与由矿物质和大气气体制造的传统肥料相比，也能带来更健康的土壤，并可能减少病原体。
令人惊讶的是，粪肥和堆肥曾被视为潜在疾病的原因，却很少被视为治愈方法。 研究发现，使用未经处理的粪肥可能与食源性病原体的存在有关——农民对这种风险感到担忧是可以理解的。为了抑制食源性疾病的爆发，农民们 限制了堆肥和粪肥的使用，以防止沙门氏菌和李斯特菌等病原体污染将要运往全国各地的农产品。
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在这项由加州大学戴维斯分校博士后研究员 Naresh Devarajan 领导的新研究中，研究人员利用一项长期农业实验，比较了有机和传统土壤管理实践的细菌群落。具体来说，他们想看看在不同处理后土壤中的微生物会发生什么。“越来越多的科学证据表明，土壤微生物对建立健康的土壤很重要，”Devarajan 说。如果堆肥为健康的土壤微生物提供了更多养分，它们就能茁壮成长，并可能在资源竞争中胜过病原体。
在实验中，科学家们在玉米田里进行了四种不同的处理，这些处理是传统肥料和另外两种有机实践的各种组合，这里采用的是施用堆肥禽粪和使用覆盖作物。 覆盖作物的种植目的不是收获，而是帮助防止土壤侵蚀并为土壤增加养分。Devarajan 说，禽粪是鸡粪、撒漏的饲料和其他禽舍材料的混合物，含有氮和磷等养分。堆肥后，其温度会达到足以杀死病原体的高温。“将堆肥禽粪施用到农田中是回收禽类生产产生的废弃物的一种可持续方式，”他说。
结果显示，施用堆肥和覆盖作物可以增加土壤中磷和硝酸盐等养分的含量，从而改变了细菌群落。具体来说，在添加了堆肥和覆盖作物的土壤中，李斯特菌和沙门氏菌等有害细菌都受到了抑制。
科罗拉多州立大学的微生物生态学家 Matthew Wallenstein（未参与此项研究）表示，这项研究很重要，因为虽然我们需要确保尽可能地回收利用我们的资源来制作堆肥，但“我们不能将可持续性与安全性脱钩。”
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堆肥由腐烂的有机物组成，分解成富含营养的物质，作为肥料添加到农作物和植物中。对于 家庭堆肥，不建议丢弃动物性废物，如骨头和狗粪。不过，如果这类材料能持续达到 足够高的温度 来杀死病原体，它们就可以变成堆肥，这在大规模堆肥情况下是可以实现的。
“我们的研究表明，动物性堆肥不会促进病原体存活，甚至可能促进抑制病原体的土壤细菌群落，”Devarajan 说。然而，他补充说，土壤微生物如何作为病原体的“生物防治”剂的潜在机制还需要进一步研究。这意味着，包括动物性堆肥在内的有机土壤处理，最终可能是传统肥料的安全替代品。Devarajan 表示，这项研究意味着农民可以重新考虑避免使用动物性堆肥，因为它们可以用“一种可以减轻而不是加剧食品安全风险的方式”来使用。
商业或合成肥料由矿物质制造，因其易于获取且非常有效而有多种优点。但也有不少缺点。“大量的温室气体产生于 氮肥的生产，”Wallenstein 说。开采制造无机肥料所需的矿物质也存在 显著的环境影响。
所有这些原因使得有机替代品更具吸引力，尤其是在安全种植农作物方面，但它们不太可能成为唯一的解决方案。有机肥中的植物养分浓度远低于合成肥料，因此需要使用更大的量才能充分喂养作物。
“没有足够的有机材料来满足我们农场的养分需求，”Wallenstein 说，但他补充说，“闭环”并尽可能使用它仍然很重要。“我们应该抓住一切机会让我们的废物发挥作用。”
更正于 2021 年 4 月 19 日： 最初的帖子称肥料是由矿物质制造的，但实际上它们是由矿物质和大气气体共同制造的。
