近日,中国农业科学院烟草研究所烟草病虫害绿色防控创新团队联合国内外科研单位,创新性地将闪蒸焦耳加热技术应用于农业领域,实现了将极少量农业废弃物转化为纳米碳并显著提升作物产量的技术突破。相关研究成果发表在《一个地球(One Earth)》。
研究团队连续两年对小麦、玉米、大豆、花生四种作物开展田间试验,每公顷仅需叶面喷施纳米碳18克,可使作物增产9.1%~27.3%,且不影响籽粒品质。纳米碳进入叶片后与叶绿体直接互作,显著增强光合作用;同时激活作物防御信号通路,提升对病原菌的抗性。该技术对土壤生态系统无负面影响,与传统生物炭施用相比,可大幅降低投入,减少生命周期碳排放超万倍,助力实现粮食生产碳中和目标。
该研究首次验证了纳米碳材料叶面施用对作物增产的可行性与有效性,实现了实验室研究向实际应用的转化,为全球粮食安全和气候变化应对提供了创新方案。
该研究获得了国家自然科学基金等项目的支持。(通讯员 李晓娟)
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.oneear.2025.101486