施加生物炭對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)元素的遷移轉(zhuǎn)化和植物有效性的影響分析

劉曉麗

摘 要：土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素與遷移轉(zhuǎn)化影響了植物的生長(zhǎng)狀態(tài)，把土壤中含有的營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)行利用，讓糧食的安全性得到保證，把污染現(xiàn)象進(jìn)行有效控制，生物炭施入到土壤當(dāng)中，可以直接對(duì)土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的遷移轉(zhuǎn)化有影響。對(duì)現(xiàn)有研究情況進(jìn)行整合分析，讓生物炭可以促進(jìn)植物營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，為生物炭的農(nóng)業(yè)應(yīng)用提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：生物炭；植物營(yíng)養(yǎng)元素；遷移轉(zhuǎn)化；植物有效性

植物生長(zhǎng)過程中不能缺少營(yíng)養(yǎng)元素，植物光合作用與呼吸作用結(jié)合而成的物質(zhì)，也是植物最基礎(chǔ)的生命活動(dòng)，在農(nóng)業(yè)環(huán)境中植物營(yíng)養(yǎng)原色可以直接制約作物的品質(zhì)，傳統(tǒng)耕種的方式然個(gè)營(yíng)養(yǎng)元素有很大程度的流失。在肥料使用上通常運(yùn)用氮肥，造成土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素得到虧損，土壤營(yíng)養(yǎng)元素的淋溶作用，是讓土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素淋失的主要途徑；土壤受到了侵蝕，土壤肥效與額大大降低，對(duì)土壤的生產(chǎn)水平也有一定破壞。

一、生物炭對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)元素遷移轉(zhuǎn)化的影響

1.生物炭對(duì)土壤氮素遷移轉(zhuǎn)化的影響。在土壤中氮素是植物生命活動(dòng)的必需元素，近年來氮素的淋失造成了一定污染危害，對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益造成了嚴(yán)重的損失，因此采取適當(dāng)措施減少氮素的淋失，提升養(yǎng)分的利用情況。對(duì)土壤中復(fù)雜生化反應(yīng)進(jìn)行控制，在土壤當(dāng)中氮元素很難被土壤顆粒吸收，導(dǎo)致淋失的現(xiàn)象，氮的比例較大一些，造成很嚴(yán)重的污染情況。有研究學(xué)家分析出，隨機(jī)動(dòng)力學(xué)之間的靜電吸引力可以讓較高濃度的例子遷移速率變小，改變氮素的運(yùn)動(dòng)，延遲這些養(yǎng)分在土壤中的釋放。生物炭可以把土壤中氮素進(jìn)行吸附，可以緩解氮素的淋失情況，把土壤的保肥能力進(jìn)行提升，讓農(nóng)作物對(duì)氮的吸收更加快速，減少了污染情況，具備一定科學(xué)合理的發(fā)展，讓農(nóng)業(yè)可以持續(xù)穩(wěn)定。

2.生物炭對(duì)土壤磷素遷移轉(zhuǎn)化的影響。磷素與氮素都是植物生長(zhǎng)過程中所必備的元素之一，土壤中的磷可以分為有機(jī)磷與無機(jī)磷，無機(jī)磷包括了礦物態(tài)磷、吸附態(tài)磷與土壤溶液的磷。其中，土壤溶液中的磷是最重要的部分，可以為植物提供有效利用形態(tài)。土壤中磷素的淋失與土壤類別、水文條件等有一定關(guān)系，一般情況下，土壤與磷素之間能發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)，土壤吸附固定磷的能力很強(qiáng)大，磷素在土壤中難以移動(dòng)，磷素主要存在于耕作層面，而下層的土壤存在巨大吸附固定的容量庫(kù)。生物炭本身對(duì)土壤磷素的轉(zhuǎn)化與土壤外源磷素的轉(zhuǎn)化都有一定影響。生物炭具有很強(qiáng)大的離子轉(zhuǎn)換能力，對(duì)含磷陰離子主要以吸附交換和配位交換為主，生物炭不僅可以作為外源的添加資質(zhì)，還可以對(duì)土壤有效態(tài)磷素進(jìn)行提升，促進(jìn)土壤外源磷的有效作用，增加土壤的導(dǎo)電性能。

3.生物炭對(duì)土壤硫素遷移轉(zhuǎn)化的影響。土壤中硫素是人工、自然不給形成的，農(nóng)作物對(duì)土壤中硫的吸收和同化代謝，以及少數(shù)具有重要生物功能含硫代謝產(chǎn)物的和成所在，不僅與植物生長(zhǎng)發(fā)育 、抗蟲害有關(guān)系，還影響了農(nóng)作物的產(chǎn)量以及品質(zhì)，植物從土壤以及硫酸鹽的形式對(duì)硫進(jìn)行全面吸收，最后導(dǎo)致質(zhì)體中被同化。土壤中硫遷移轉(zhuǎn)化比較復(fù)雜，一直以來相關(guān)研究較少，在土壤中主要通過硫桿菌的生物化學(xué)進(jìn)行完成，土壤的通氣狀況良好的情況下，可以把較低的硫素轉(zhuǎn)變成較高的硫素，導(dǎo)致土壤中的PH被減少，土壤淹水幾天后，Eh下降到一定程度上，硫酸鹽漸漸開始進(jìn)行復(fù)原。濕地土壤各種形態(tài)硫中，有機(jī)硫是土壤中硫的主體所在，鹽酸會(huì)發(fā)性硫含量較低一些，另外，土壤淹水條件下SOB的活性相對(duì)要低一些，硫酸鹽還原菌的活性相對(duì)高一些，SRB可以借助多種酶的催化功能，把硫進(jìn)行轉(zhuǎn)變。生物炭施人到土壤中會(huì)出現(xiàn)不同的活性，分辨生物炭比污泥生物炭有更強(qiáng)的去除能力，濕度增加去除能力也會(huì)進(jìn)行增加，不會(huì)被完全氧化為S在生物炭的微孔中。營(yíng)養(yǎng)元素在土壤中的間隙水中存活，生物炭可以對(duì)土壤結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，讓土壤肥效并逐漸釋放出營(yíng)養(yǎng)元素，更好的減輕營(yíng)養(yǎng)元素硫的淋失情況。

二、生物炭對(duì)植物有效性的影響

生物炭不僅僅可以對(duì)土壤的理化性質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，還可以對(duì)肥效進(jìn)行圖稿，具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性質(zhì)與微生物穩(wěn)定性質(zhì)。生物炭對(duì)土壤生物生長(zhǎng)和新陳代謝的影響有很多，很多機(jī)理目前還不能進(jìn)行細(xì)致講解。土壤中的微生物不可利用生物炭中的炭，但是生物炭可以改變土壤的物理化學(xué)性質(zhì)與微生物的新陳代謝。生物炭的施加可以讓土壤的生化功能有所改觀，讓土壤微生物風(fēng)度以及群落進(jìn)行轉(zhuǎn)變，并且把土壤微生物的土壤酶活性進(jìn)行改變。

營(yíng)養(yǎng)元素遷移轉(zhuǎn)化在作物的整個(gè)生命活動(dòng)中有很重要的地位，因?yàn)樯锾恐械淖饔门c功能，生物炭的添加情況對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)沒有促進(jìn)性作用。另外生物炭的用量也會(huì)影響到作物的生長(zhǎng)情況，在較低濃度的促進(jìn)下會(huì)被有所壓制。生物炭與化肥混合肥料添加在堿性的土壤當(dāng)中，小麥、葡萄等產(chǎn)量會(huì)明顯降低，推測(cè)可能與生物炭結(jié)合產(chǎn)生降低土壤的相關(guān)問題，生物炭的減產(chǎn)效應(yīng)比較容易出現(xiàn)在有效養(yǎng)分低或者低氮土壤上。有相關(guān)研究表明生物炭添加在溫帶土壤之中，不能促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)，但可以對(duì)土壤間隙水進(jìn)行吸收，可以減緩表層土壤肥效的流失。

生物炭對(duì)很多農(nóng)作物的生長(zhǎng)都有一定影響，生物炭添加到酸性土壤之中，可以讓氮素的固持得到有效保護(hù)，增加了小麥等作物的生產(chǎn)量。土壤中加入生物炭的效果有著顯著性效果，生物炭可以讓植物根際營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)行全面吸收，從而把農(nóng)作物的產(chǎn)量進(jìn)行提升。據(jù)調(diào)查有資料顯示氧化土和土壤的退化地區(qū)可以把高粱等產(chǎn)量進(jìn)行提升，營(yíng)養(yǎng)成分得到充分的利用，促進(jìn)作物的生產(chǎn)力、緩解土壤環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)元素的淋失有著很重的意義。

三、結(jié)語

綜上所述，生物炭的主要研究還是集中在生物炭本身的特性上，生物炭對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響情況，生物炭對(duì)土壤中的毒性影響，生物炭影響作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的利用情況等。在對(duì)植物添加生物炭的情況下，讓營(yíng)養(yǎng)元素礦化的研究相對(duì)要少一些，減輕土壤的淋失的情況，提升營(yíng)養(yǎng)元素的利用效率，對(duì)這方面的技術(shù)進(jìn)行全面探究。生物炭對(duì)營(yíng)養(yǎng)素的吸附機(jī)理有一定影響，對(duì)植物添加生物炭改變營(yíng)養(yǎng)元素硫的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理，對(duì)土壤中根際事假生物炭可以讓植物系統(tǒng)中營(yíng)養(yǎng)元素的遷移進(jìn)行轉(zhuǎn)化，另外，植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的積累、釋放的效應(yīng)情況，還需要加大研究力度。

參考文獻(xiàn)：

[1]HURYNOVICHVOLHA（翡翠）.Cd污染條件下生物炭對(duì)種子萌發(fā)的影響研究[D].蘭州交通大學(xué)，2016.02（04）.

[2]南旭軍，趙保衛(wèi)，馬鋒鋒，黃海東，孫秦川.施加生物炭對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)元素的遷移轉(zhuǎn)化和植物有效性的影響研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2015，16（11）：153-156.

[3]馮麗娟.污泥堆肥施用土壤中多環(huán)芳烴的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究[D].北京林業(yè)大學(xué)，2014.06（24）.

[4]王群，李飛躍，曹心德，趙玲.植物基與固廢基生物炭的結(jié)構(gòu)性質(zhì)差異[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2013，13（08）：1-5.