生物炭對土壤的作用與應(yīng)用前景

（山東省臨沂市沂水縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，山東 臨沂 276400）

生物炭有改善疏松土壤、提高土壤pH 值等優(yōu)勢，受到了人們的一致好評。生物炭具有巨大的應(yīng)用價值和發(fā)展前景，能夠助力現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，需要相關(guān)研究者加以重視，加快研究步伐。

一、生物炭概述

生物炭是具有多種功能的材料，是生物有機(jī)物（生物質(zhì)）在缺氧或絕對氧氣環(huán)境中高溫?zé)峤夂蟮墓腆w產(chǎn)物。施用生物炭可以有效改善土壤環(huán)境，同時工業(yè)生物炭作為綠色有機(jī)材料，在能源、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著重要作用[1]。生物炭具有良好的堿性和吸附能力，能改善土壤質(zhì)量，具有非常廣闊的發(fā)展前景。

與其他肥料相比，生物炭在改良土壤肥力方面具有明顯優(yōu)勢，可以不斷提高土壤肥效。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為了提高農(nóng)作物產(chǎn)量，需通過耕作增加土壤中的腐殖質(zhì)。傳統(tǒng)處理技術(shù)不能達(dá)到真正改良土壤肥力的目的，而使用生物炭則可以保證土壤水分的飽和狀態(tài)，逐步達(dá)到軟化土壤的效果。

二、生物炭對土壤的作用

1、生物炭對土壤化學(xué)性質(zhì)的作用

在種植過程中，要測量土壤的pH 值，然后根據(jù)測量結(jié)果施用生物炭對pH 值進(jìn)行調(diào)節(jié)，適量的生物炭可以使土壤的酸堿度更適合農(nóng)作物的生長。生物炭表面存在大量的負(fù)電荷，可以有效吸附土壤中的重金屬元素，避免重金屬污染。生物炭表面含有大量的氧官能團(tuán)，可在靜電和離子的作用下促進(jìn)重金屬的轉(zhuǎn)化。施用生物炭不僅有利于生態(tài)保護(hù)，還可以達(dá)到優(yōu)化土壤的作用[2]。

土壤中富含各種養(yǎng)分，可以滿足作物的生長所需，施用生物炭能更好地促進(jìn)土壤內(nèi)部養(yǎng)分的積累。生物炭可提高土壤對有機(jī)質(zhì)的吸附能力，從而提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量，進(jìn)而提高土壤肥力。

土壤無論酸度過高還是堿度過高都會影響肥料的使用，研究者要加強(qiáng)生物炭施用研究，不斷加強(qiáng)生物炭與肥料配比技術(shù)的不斷創(chuàng)新。要確定合理的土壤pH 值，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行定期評估與調(diào)整，進(jìn)而提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

2、生物炭對土壤有機(jī)質(zhì)的作用

在種植過程中，土壤肥料的選擇、施用都會影響農(nóng)作物的生長。農(nóng)戶可以合理利用生物炭，促進(jìn)農(nóng)作物健康生長。

在水稻生產(chǎn)中施用生物炭能夠提高水稻產(chǎn)量。生物炭通常由大量碳、少量礦物質(zhì)和揮發(fā)性有機(jī)化合物組成，能夠避免揮發(fā)，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)的目標(biāo)。在土壤中施用生物炭可以促進(jìn)作物生長，種植者要根據(jù)土壤的實(shí)際情況選擇合適的肥料，避免生物炭與肥料同時使用帶來的不良反應(yīng)。

在生物炭施用中，要了解生物炭的特性，并對土壤有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行分析，制定科學(xué)的施用方案。要科學(xué)確定土壤肥料配比，避免影響農(nóng)作物的生長。研究人員要制定生物炭應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與指導(dǎo)意見，指導(dǎo)農(nóng)戶有序開展生產(chǎn)工作，提高生物炭的實(shí)際使用率，使生物炭在農(nóng)業(yè)生長中發(fā)揮促進(jìn)作用，切實(shí)提高農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)收益。

3、生物炭對土壤理化性質(zhì)的作用

生物炭具有多孔性，表面積較大，有效提高了碳的吸附量和離子交換量。生物炭自身的結(jié)構(gòu)存在較大空隙，具有較好的親水性，可以降低土壤硬度，促進(jìn)農(nóng)作物更好生長。生物炭還對微生物產(chǎn)生一定的影響，提高了微生物的活性，間接導(dǎo)致土壤軟化。農(nóng)戶要根據(jù)土壤理化性質(zhì)，確保生物炭與肥料相互補(bǔ)充，促進(jìn)農(nóng)作物的健康生長。

在農(nóng)作物種植中，農(nóng)戶可以利用動物糞便制作有機(jī)肥，不僅可以解決土壤養(yǎng)分問題，而且還可以保護(hù)生態(tài)環(huán)境。農(nóng)戶可將生物炭與有機(jī)肥結(jié)合施用，為土壤提供更加全面、優(yōu)質(zhì)的營養(yǎng)，種植出品質(zhì)優(yōu)良的農(nóng)作物。要加強(qiáng)對土壤持水量的關(guān)注，確保生物炭可以改良土壤的物理特征[3]。

三、生物炭的應(yīng)用前景

目前，生物炭的應(yīng)用技術(shù)還不夠成熟，為了充分發(fā)揮生物炭的作用，要加強(qiáng)相關(guān)研究工作，制定使用標(biāo)準(zhǔn)。在使用中要對植物類型進(jìn)行分析，根據(jù)農(nóng)作物的不同開發(fā)多種應(yīng)用技術(shù)，以提升農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。還要綜合分析溫度、濕度等自然條件的影響，優(yōu)化生物炭的組成，確保其能夠應(yīng)用于多種環(huán)境中。特別是在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，應(yīng)加快生物炭與肥料復(fù)合技術(shù)的研究，為土壤提供更加全面的養(yǎng)分。目前還沒有對生物炭的結(jié)構(gòu)做出準(zhǔn)確定義，對生物炭的性質(zhì)和特性的研究還很缺乏，今后要加強(qiáng)這方面的研究，重視木炭、竹炭的使用。

當(dāng)前對生物炭的研究與開發(fā)過程中，對生物炭本身功能的研究較少，研究方向相對單一，對土壤pH 值的研究較多，其他領(lǐng)域的研究較少，要制定科學(xué)、完善的計劃來研究生物炭的其他應(yīng)用。

為了使肥料和生物炭更好地結(jié)合起來，要開發(fā)更先進(jìn)的技術(shù)，提高土壤對營養(yǎng)元素的吸附能力，更好滿足農(nóng)作物生長需要。同時，研究人員應(yīng)考慮不同土壤性質(zhì)、溫度環(huán)境以及含水率對生物炭的影響。

要加快生物炭的農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，把生物炭和肥料共同使用作為研究重點(diǎn)，加大資金、技術(shù)、人才等方面的支持，不斷改進(jìn)生物炭與肥料的配比，為生物炭應(yīng)用奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。

綜上所述，在未來的發(fā)展中，要深入研究生物炭的作用，研究生物炭在各個領(lǐng)域應(yīng)用的可能性，以擴(kuò)大生物炭的應(yīng)用范圍。研究人員要做出長期生態(tài)發(fā)展戰(zhàn)略，推動生物炭擴(kuò)大應(yīng)用范圍、提升應(yīng)用效果，加大生物炭在農(nóng)業(yè)土壤肥料中的應(yīng)用力度，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

四、結(jié)語

生物炭對提升土壤理化性質(zhì)具有深遠(yuǎn)影響，需要加以重視。生物炭具有廣闊的應(yīng)用前景，可以大幅度提升土壤的肥力，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量。要不斷深入對生物炭的研究，促進(jìn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)健發(fā)展。