浅谈生物炭对土壤肥料的作用

刘添融

（湖南省长沙市南雅中学，湖南 长沙 410008）

浅谈生物炭对土壤肥料的作用

刘添融

（湖南省长沙市南雅中学，湖南 长沙 410008）

生物炭是近年来研究的热点问题，生物炭的应用为生物能源生产、土壤改良、温室气体的解决、肥料创新提出了新型解决方案。同时，生物炭对于土壤肥料也具有一定的改良效果，本文主要就生物炭对土壤肥料的作用进行分析。

生物炭；土壤肥料；作用

1 引言

随着科技的快速发展，环境却在逐步遭到破坏，为了改善环境，近年来，我们国家开展可循环利用的资源，例如，生物炭就是一种环保能源。因为生活用品，产业垃圾的随处可见，靠土壤进行氧化处理需要很多年的时间，但是生物炭却能为废弃生物质利用、生物能源生产、土壤改良培肥、肥料创新、温室气体减排等提供可靠地解决方案。近些年来土壤的破坏越来越严重，这项土壤改良剂起到了非常有效的作用。它被发现于南美亚马逊盆地黑土上，由于肥沃的黑土中含有数百年，数千年的固炭，这一研究发现为土壤的垃圾的降解做出了重大贡献。同时，科研人员根据其中所含有的成分，在后来研制出以热裂解生物质生产生物炭，不再单一的靠固炭来解决土壤问题，而是全面的通过物理性、化学行、微生物作用等方面相结合，生产更具有清洁效果的科研型生物炭，并且在实际应用中已经收获颇丰。

2 生物炭的特性与特征

目前生物降解已运用在许多方面，我们通过有机物材料在无氧或者有氧情况下通过微生物降解来得到固体生物炭，现在科技发展飞速，热裂解工艺生产的生物炭为粉状颗粒，在土壤中分解速度迅速，在很短时间内达到很好的改善效果，相比以前来说，传统的生物炭都为大块黑炭或者颗粒黑炭，在土壤中存在时间长，但是降解能力比较缓慢，反而会影响土壤成分。生物炭之所以能达到降解的作用，来源于它自身呈多孔性、巨大的吸附面积，并且含有很强的离子分离作用，除此之外，它之间含碳量在40%—75%，没有很难分解的矿物质；他自身有许多稳定芳香环不规则叠层堆积存在，更提高了分解效果。但是，自然界中一些可分解的草本植物或者能分解的自然物质本身含炭量多少，也限制了生物炭所能起到的作用。

3 生物炭对土壤的改良作用

土壤是我们生活中不可或缺的重要资源，人们依靠土壤生产出来的食物生存，土壤有机质是评判土壤肥力的重要指标，所有的碳含量大部分来源于陆地生态系统。土壤有机质不仅能改善土壤自身洁净能力而且能像机质或腐殖质一样可以改良培肥土壤。研究显示，当土壤发生团聚体活动、水分入渗活动、养分吸持和交换活动以及支持微生物活动时，内部的成分就会发生变化。在提高对氮素及其他养分元素并配合施肥培肥土壤时，土壤肥力便可以得到有效的提升，这都是土壤有机质所起到的作用，与此同时，土壤有机碳含量增高可提高土壤的C/N比，有利于植物对有机物和无机物的吸收，为植物的生长提供养分。

以巴西亚马逊盆地黑土壤为例，早在1500年前，生活在南美印第安人就用木炭、厩肥及动物骨头混合物改良土壤，从而使土壤肥力旺盛。在科研调查结果中显示这里的黑土与其他地区相比，田问持水量高出18%，说明生物炭易于可以有效改善沙质土壤持水量，避免土壤中重要的有机物流失以及水土流失，究其根本原因，是因为“生物炭比表面积”比“沙质土比表面积”更大，生物炭在中间起到聚水的作用。

生物炭具有很奇妙的特点，其孔隙可以收缩自如，在不同的环境下有不同的孔隙尺寸，这种变异性，大到可以使植物靠其生存，小到成为微生物及真菌类的生活栖息地。各种生物得以生存与繁殖，来源于生物炭的孔隙能够储存很大的水分和养分，又能吸收营养物质，隔绝有害物的侵入。如果增加生物炭的用量，并不会引起AMF数量的变化，这就说明生物炭的增加不会造成实质的污染，这又是生物炭的一项优势所在。通过科技研究，发现微生物的类型多种多样，其生活方式所需的条件也不相同，专业人士认为这与生物炭的类型有关，生物炭的多种多样，其分解的效果也不相同，微生物可以利用自己所需的碳源来促进自身的生长，目前这一研究仍在继续，人们希望找出生物炭提高土壤微生物生物量、活性的原因，并利用此类技术更好的提升土壤肥力。

4 生物炭的未来发展趋势

人们对于生物炭的研究始于20世纪90年代，但在以往的研究中，生物炭的研究还存在着一些问题，其应用还需要进行更深层次的分析。就我国的情况来看，一方面并没有很好的研究基础来对生物炭做更好的分析调查，一方面发现生物炭的时间短，人们对于生物炭的结构和性质缺乏系统的分析。如果仅通过一些生物炭的特性来定性整个生物炭的作用，显然是没有说服力的。为了更好的利用生物炭，在未来阶段，我国应该组建一支专业的科研队伍，对生物炭的化学结构、组成、挥发物、水溶出物特征、酸碱性、物理结构及孔隙度、吸附作用、阳离子交换量、降解性进行深层次的研究，形成坚实的实验理论基础，从而让生物炭在土壤性质的改良上做出更大的贡献。

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1003-5168（2015）11-146-01