生物炭基肥特性及其對(duì)植物生長(zhǎng)影響研究

孔詩雯，任宏鵬

（遼寧大學(xué) 環(huán)境學(xué)院，遼寧 沈陽 110036）

1 生物炭的性質(zhì)

生物炭是一種富含有機(jī)碳的產(chǎn)物，其主要是由有機(jī)原料，例如農(nóng)作物秸稈、木屑等，在缺氧等氧氣受限的環(huán)境下通過某些熱解制成的。由于生物炭具有的高度芳香化結(jié)構(gòu)，使得其可以在環(huán)境中存留數(shù)千年或更長(zhǎng)時(shí)間。除了生物炭本身的長(zhǎng)期固碳作用外，將生物炭施入土壤中還可以減少土壤環(huán)境溫室氣體的排放。近年來，生物炭已被公認(rèn)為農(nóng)業(yè)多功能材料和受害土壤的解決方案之一。生物炭的多孔隙結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，具有巨大的表面積，加上本身的羧基、羥基、脂族雙鍵等親水基結(jié)構(gòu)，賦予了生物炭極強(qiáng)的吸附能力和離子交換性能，使其可以成為優(yōu)異的緩釋吸附載體。

2 生物炭基肥

生物炭基肥在農(nóng)業(yè)和環(huán)境應(yīng)用中具有多種優(yōu)勢(shì)，其制備原理是將生物炭作為載體，與化學(xué)肥料以摻混法、吸附法、包膜法、反應(yīng)法及混合造粒法等方式復(fù)混而成的復(fù)合型肥料。生物炭基肥的作用原理主要是得益于生物炭的性質(zhì)，促使其可以負(fù)載大量的肥料，不僅起到提高肥料的利用效率、緩釋肥料的釋放速率等作用，還可以提高土壤活性、改良土壤理化性質(zhì)，并以此對(duì)植物產(chǎn)量的提高與品質(zhì)的改善有著促進(jìn)作用。生物炭基肥可以彌補(bǔ)單施生物炭和單施化學(xué)肥料的不足，其作用效果更加穩(wěn)定、高效，對(duì)植物生長(zhǎng)的促進(jìn)、產(chǎn)量的增加作用也更加明顯。

3 植物生長(zhǎng)影響因素

植物的生長(zhǎng)發(fā)育主要受水分、空氣、光照、溫度和土壤特性的影響。水是構(gòu)成植物體最主要的物質(zhì)，參與植物體內(nèi)幾乎全部的生理活動(dòng)；空氣中的氧氣及二氧化碳是植物呼吸和光合作用最重要的原料；同樣，充足的光照可以使得植物進(jìn)行充分的光合作用，積累養(yǎng)分，促進(jìn)植物生長(zhǎng)；植物生長(zhǎng)適宜的溫度通常在8～38℃，植物大多數(shù)生理生化作用均是在適宜的溫度下進(jìn)行的；土壤是植物生長(zhǎng)環(huán)境的載體，為植物生長(zhǎng)提供其必需的水分、空氣、礦質(zhì)元素等。因此，土壤的理化性質(zhì)是影響植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵，其中，酸堿度直接影響植物的生化反應(yīng)，養(yǎng)分含量直接影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育，含水量影響植物的根部呼吸作用，疏松度影響植物根部的發(fā)育和生化反應(yīng)。土壤特性對(duì)植物的影響頗深，而生物炭基肥對(duì)土壤質(zhì)量、植物生長(zhǎng)和產(chǎn)量均有明顯的提升效果。

4 生物炭基肥對(duì)植物生長(zhǎng)的影響

生物炭基肥不僅繼承了生物炭的眾多優(yōu)點(diǎn)，改變土壤環(huán)境，將生物炭負(fù)載肥料還能提升化肥的作用效果，提升土壤質(zhì)量，因此，生物炭基肥對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育具有十分積極的影響。

生物炭基肥的施入可以通過改變土壤物理性質(zhì)提升植物根系生長(zhǎng)，例如，降低土壤容重、提高土壤土質(zhì)情況，提升土壤功能微生物酶活性和植物根部生理活動(dòng)；改善水穩(wěn)性團(tuán)聚體分布、提升土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，有利于植物保持和根系的生長(zhǎng)。

生物炭基肥還可以通過改善土壤化學(xué)性質(zhì)提高植物生理生化反應(yīng)能力，例如，改善土壤pH值，提升土壤鹽離子含量，有利于土壤保肥，提升土壤微生物活性以及植物根系生理生化反應(yīng)；提升土壤氮素的含量，植物吸收氮素會(huì)提高植物葉綠素含量，從而提升作物產(chǎn)量；提升土壤有效磷和鉀元素的含量，磷元素的提升可以促進(jìn)植物繁殖器官生長(zhǎng)，加速植物開花結(jié)果，鉀元素的提升可以提高植物體內(nèi)纖維素和木質(zhì)素的含量，提高植物莖的抗倒伏和抗病蟲能力。

總之，生物炭基肥可以顯著提高植物生長(zhǎng)發(fā)育能力、改善土壤肥力和理化性質(zhì)，其本身具有的養(yǎng)分緩釋性能也可以提高肥料的利用率，可在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。