生物炭对土壤肥料的作用及未来研究方向

李文卷　王连征　马莉　可艳军

摘   要：随着农业生产技术水平的不断提升，先进科学技术逐渐应用于农业生产过程中，并且应用范围不断扩大，推进了我国农业的进一步发展。生物炭是在科学技术高速发展的背景下，应用于土壤改良中的一种新型物质。主要就其对土壤肥料的作用和未来研究方向展开探讨，旨在充分发挥生物炭的积极作用，推动我国农业的进一步发展。

关键词：生物炭;土壤肥料;作用;未来研究

1   生物炭内涵

由生物炭基本特征出发，其属于一种持续发生化学反应的颗粒性碳类物质。由其本质层面进行分析，生物炭与炭物质及竹炭均存在相同点，吸附性较强是其相同点，但是二者在组成结构及组成材料方面存在较大差异[1]。

我国就生物炭的研究与其他国家相比相对较少，当前阶段的众多研究结果仅针对生物炭在建筑领域及化妆品领域的应用，极少涉及农业方面的应用。

2   生物炭在土壤肥料方面的具体作用

2.1   生物炭在土壤理化性质方面产生的作用

多孔是生物炭的基本特征，因其空气之间的缝隙间距相对较大，具有较强的亲水性能。因此，生物炭对土壤疏通方面的应用成效十分理想，而且可一定程度降低土壤的硬度，促进农作物的生长。此外，生物炭具有推动微生物活性的特征，可促进土壤的软化，进而解决耕种过程中存在的问题。由生物炭的本质出发，其各类矿物质的含量比较少，所以生物炭与土壤肥料所产生的土壤作用存在较大差距。

我国众多专家学者就生物炭对土壤肥料的作用开展深入研究，其研究的主要方向是将二者之间的差距缩小，并充分发挥生物炭的积极作用，促进土壤质量的改善。

2.2   生物炭在土壤有机质方面产生的作用

生物炭的具体效用与肥料之间存在一定的相同点，均可对土壤状况进行改良，并有效提升土壤肥效，解决农作物生长与土壤之间的分离现象[2]。但是，土壤具有机理性的基本特点，所以生物炭仅可阶段性地应用于农作物的生长过程中，并结合其实际功效开展阶段性调整工作。

现阶段我国众多农业生产中采用生物炭改善土壤时主要有以下几种方法：第一，需要全面且充分地考量生物炭阶段性调整特性，然后结合此特性就免耕处理进行应用。第二，综合考虑生物炭基本性能之后，推进土壤的堆肥处理。但是，采用上述两种方法利用生物炭对土壤处理时，受时间因素的影响较大。如隔放时间相对较长，则会大幅度降低生物炭的作用，进而无法达成理想的改善效果。生物炭在土壤中出现挥发现象的概率相对较小，在一定程度提高土壤中的碳含量。为了确保将生物炭的积极作用充分发挥，应用生物炭时必须全面且深入地了解土壤特性，并选取适宜的肥料，严禁出现因生物炭与肥料不良反应引发副作用的情况[3]。

2.3   生物炭对土壤化学性质方面产生的作用

由现阶段的研究结果可以得出，对于土壤的酸碱度来说，在选择生物炭原材料或者工艺时都存在碱性的基本特征，因此，将生物炭应用于土壤中，可促使二者一系列粒子出现化学反应，进而达成土壤pH值改善的目的[4]。对于土壤中包含的各类养分来说，需要就土壤状况进行有效改善，其与有机物之间存在密切关联，而生物炭可在此方面发挥积极作用，提升了土壤中各类养分的含量。

当前阶段，农业生产过程中动物粪便的使用频率不断提高，其使用范围也逐渐拓展，不仅不会造成生态环境的污染，而且可进一步提升土壤的养分含量。

3   生物炭的未来研究方向

3.1   重視自然环境因素方面的研究

过去很长一段时间的生物炭研究并未涉及湿度、温度等自然环境因素，进而一定程度降低了科研结果自身的科学性。所以，今后众多专家学者应当借助科学方法，逐渐加深自然环境因素方面的研究力度，争取提升生物炭的实际使用性能，促使生物炭各方面功能与作用的充分发挥。

3.2   深入研究生物炭的长期使用

现阶段，关于生物炭的众多研究均具有短期性的基本特征，甚至部分生物炭特性或者作用通过实验室研究得出。而生物炭实际应用于土壤中发挥的作用、功效及对土壤作用过程中的稳定性等都需要工作人员开展长期且持续的研究，因此，后续研究过程中应重视生物炭长期使用效果的研究，以最大限度提升研究结果的精准性，为后续生物炭在土壤改良中的应用打好基础。

4   结语

总之，生物炭具有改良土壤性质的积极作用，对土壤含水量、营养物质含量的提升及硬度改善方面均可发挥积极作用。但是，现阶段生物炭的应用现状，其效果不甚理想，后续需要从自然环境因素及生物炭长期使用等角度开展深入研究，借助研究结果充分发挥生物炭的积极作用。

参考文献：

[ 1 ] 尹显洪，黎东光，王军，等.生物炭对土壤肥料的作用及未来研究[J].农业开发与装备，2017（8）：45.

[ 2 ] 叶青.生物炭对土壤肥料的作用及研究展望[J].现代农业科技，2016（13）：231，233.

[ 3 ] 张伟.论述生物炭对土壤肥料作用及未来发展[J].科学技术创新，2015（24）：264-264.

[ 4 ] 高红霞，张锦霞，王艳玲.刍议生物炭对土壤肥料的效应研究与发展方向[J].农业与技术，2016，36（22）：14.

（收稿日期：2019-07-17）