論生物炭對(duì)土壤肥料的作用及未來(lái)

王名林 胡承庚

摘 要：在農(nóng)業(yè)科技不斷研究創(chuàng)新的過(guò)程中，生物炭受到了人們的極大關(guān)注，這種多功能材料目前已經(jīng)應(yīng)用到了很多領(lǐng)域中，將其運(yùn)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，能夠改善土壤質(zhì)量，為農(nóng)作物生長(zhǎng)提供豐富肥料，所以應(yīng)該科學(xué)合理地使用生物炭，全面提高土壤的基本性能，為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供支持。具體來(lái)說(shuō)，運(yùn)用生物炭能夠提高土壤有機(jī)質(zhì)，疏松土壤，改善土壤的 PH 值。正是由于生物炭具有如此大的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景，在以后應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行更為深入的研究，從而為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持。本文主要論述了生物炭對(duì)土壤肥料的作用及未來(lái)發(fā)展，以供參考交流。

關(guān)鍵詞：生物炭;土壤肥料;作用;未來(lái)發(fā)展

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的背景下，農(nóng)業(yè)技術(shù)得到了不斷創(chuàng)新，新型農(nóng)業(yè)技術(shù)被廣泛使用。土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期利用，我國(guó)土地資源面臨較嚴(yán)重的問(wèn)題。其中，環(huán)境污染和資源匱乏等嚴(yán)重降低土壤的質(zhì)量，制約了我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。生物炭是一種功能多樣的材料，是生物有機(jī)材料（生物質(zhì)）在缺氧或絕氧環(huán)境中，經(jīng)高溫?zé)崃呀夂笊傻墓虘B(tài)產(chǎn)物，具有良好的堿性和吸附能力，可以提高土壤的質(zhì)量，并且有著非常廣闊的未來(lái)發(fā)展前景，值得對(duì)其深入探索研究。

一、生物炭的概述

生物炭，主要是指生物中的有機(jī)化合物，可以在含氧量較低的環(huán)境下經(jīng)過(guò)系列低溫處理裂解，形成固體生物炭。一般傳統(tǒng)的制作工藝生產(chǎn)的都是塊狀固體，經(jīng)過(guò)后期的改良，得到的是粉末狀的細(xì)小顆粒。生物炭通常由大部分碳、少量的礦物質(zhì)及揮發(fā)性有機(jī)物組成。生物炭通常為堿性物質(zhì)，其多孔性和表面積大的特點(diǎn)有效提高了碳的吸附能力和離子交換能力。通過(guò)生物炭的使用，能為廢氣物的利用、生物能源的使用以及土地質(zhì)量的改良等提供支持。目前，如何在農(nóng)業(yè)、環(huán)境資源、林業(yè)中進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展是主要要研究課題。生物炭能有效改善土壤的質(zhì)量，將其運(yùn)用于土壤改良中，可以逐漸提高土壤的肥力，從而提高作物產(chǎn)量，積極促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

二、生物炭對(duì)土壤肥料的作用

1.對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的作用

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥力的重要指標(biāo)之一，土壤有機(jī)質(zhì)可以改善土壤結(jié)構(gòu)。生物炭的應(yīng)用可以提高土壤有機(jī)碳含量水平，其提高幅度取決于生物炭的用量及穩(wěn)定性。土壤有機(jī)碳含量增高可提高土壤的碳氮比，從而促進(jìn)土壤對(duì)氮素及其他養(yǎng)分元素吸收量，進(jìn)而培肥土壤。研究發(fā)現(xiàn)，生物炭與其他肥料相比，在土壤肥料改良中具有明顯優(yōu)勢(shì)，可以不斷增強(qiáng)土壤的肥效。農(nóng)作物生產(chǎn)中，為提高作物產(chǎn)量，不能一直使用土壤，而是應(yīng)有一定時(shí)間的修養(yǎng)，通過(guò)修養(yǎng)可以使土壤中的腐殖物質(zhì)增加。以往會(huì)通過(guò)免耕和堆肥的方法進(jìn)行修養(yǎng)處理。這種處理技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤肥料的真正改良。通過(guò)生物炭的使用，可以逐漸增加土壤中的碳含量，提高土壤有機(jī)物質(zhì)使用的穩(wěn)定性，極大地提高土壤肥力。

2.理化性方向的作用

由于生物炭存在多孔的特點(diǎn)，空隙與空隙之間的距離較大，親水性較強(qiáng)。結(jié)合以上優(yōu)勢(shì)將生物炭運(yùn)用于土壤中，可以達(dá)到疏松土壤、降低土壤硬度的效果，逐漸改善土壤性能，為作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量的提升提供支持。此外，將生物炭運(yùn)用于土壤中，可以調(diào)節(jié)土壤的滲水性，使土壤得到充分浸潤(rùn)，保證土壤水分的飽和狀態(tài)，可以使土壤中水分的作用得到充分發(fā)揮，并逐漸實(shí)現(xiàn)軟化土壤的目的，進(jìn)而使土壤的肥料得到充分發(fā)揮，提高作物產(chǎn)量。另外，生物炭的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬污染的改良，可以促進(jìn)重金屬形態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變，有效降低土壤污染的風(fēng)險(xiǎn)。

3.改善土壤的 PH 值

在化學(xué)方面，生物炭能夠改善土壤的PH 值，土壤的 PH 值影響著土壤的質(zhì)量，酸性土壤不利于植物的生長(zhǎng)，而生物炭能夠調(diào)節(jié)土壤的酸性，使土壤在生物炭的影響與作用下，能夠使酸性土壤改變成堿性土壤，堿性土壤更加有利于植物的生長(zhǎng)。生物炭本身具有化學(xué)反應(yīng)的作用，因此會(huì)產(chǎn)生很多電子，能夠提高土壤吸附有機(jī)物的能力，所以能夠提高土壤的有機(jī)物含量，起到增肥作用。同時(shí)增加動(dòng)物的有機(jī)糞便，可以提高土壤中的礦物質(zhì)的含量因此，可以一同增加土壤的肥料。

三、生物炭的未來(lái)發(fā)展和研究方向

自從生物炭出現(xiàn)后，由于技術(shù)限制，生物炭的相關(guān)技術(shù)并沒(méi)有得到充分發(fā)揮，影響了生物炭的使用性能。因此，在未來(lái)生物炭研究及發(fā)展中，應(yīng)該結(jié)合土壤的基本特點(diǎn)進(jìn)行生物炭使用方法的分析，通過(guò)技術(shù)、資金以及研究方法的創(chuàng)新，執(zhí)行有效的研究方法，使生物炭在土壤肥料改良中的價(jià)值得到充分發(fā)揮。

1.特性和結(jié)構(gòu)的研究

生物炭在19世紀(jì)九十年代就引起了國(guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注，在我國(guó)，科研工作的發(fā)展還比較緩慢。目前，對(duì)生物炭的研究還沒(méi)有對(duì)其結(jié)構(gòu)做出準(zhǔn)確的定義，缺乏對(duì)生物炭的性質(zhì)和特性的研究。因此今后需要加強(qiáng)這個(gè)方面的研究工作，并制定相關(guān)的定義。要針對(duì)生物炭的應(yīng)用制定相關(guān)的制度和標(biāo)準(zhǔn)。

2.生物炭自身功能的研究

在對(duì)生物炭的研發(fā)過(guò)程中，對(duì)生物炭自身的功能研究比較少，研究方向比較單一，僅僅研究了土壤的酸堿性，而對(duì)生物炭其它領(lǐng)域的研究還是空白，因此，科研人員需要制定科學(xué)完善的計(jì)劃，研究生物炭其它領(lǐng)域的發(fā)展。需要研發(fā)出更先進(jìn)的技術(shù)，使肥料與生物炭更好的融合使用。

3.生物炭的用量研究

生物炭在土壤中的用量目前還沒(méi)有一定的標(biāo)準(zhǔn)，因此會(huì)不同程度的影響土壤肥力，目前，不同的土壤對(duì)生物炭的需求量不同，有的土壤適合高用量，有的土壤適合低用量才能促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，因此，需要科研人員研究這種差異的區(qū)別之處，探究其中的原理。另外，生物炭和肥料可以互相配合使用，它們之間是可以互相融合、互相補(bǔ)充，生物炭與肥料配合使用，可以產(chǎn)生互補(bǔ)的效果，因此，在研究?jī)烧咧g的應(yīng)用以及配比的工藝上也需要不斷的提高，也是為未來(lái)需要解決的問(wèn)題。

4.生物炭的固炭以及環(huán)保性

生物炭的低成本，同時(shí)又具有減緩氣候變暖的好處，因此需要全面的研究生物炭對(duì)土壤產(chǎn)生的固炭作用、對(duì)土壤增肥的效果、對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響以及對(duì)土壤中的有機(jī)物的腐化物的作用，需要長(zhǎng)期的進(jìn)行研究，做出具有戰(zhàn)略意義的生物炭的長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，生物炭對(duì)土壤肥料有著非常重要的作用，在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，為實(shí)現(xiàn)生物炭的有效利用，應(yīng)該結(jié)合生物炭的特點(diǎn)進(jìn)行土壤改良方案的完善，使其在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起到促進(jìn)作用。生物炭目前我國(guó)還處于初探狀態(tài)，因此，相關(guān)的技術(shù)還不成熟，研究的領(lǐng)域也不夠深入，因此，未來(lái)的發(fā)展中應(yīng)該不斷突破生物炭的使用限制，通過(guò)影響生物炭性能的技術(shù)改良，實(shí)現(xiàn)生物炭的科學(xué)運(yùn)用，有效改良土壤環(huán)境，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的生態(tài)化發(fā)展提供支持。

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