论生物炭基有机肥对土壤环境的影响

朱晓琳

生物炭基有机肥的使用可以对土壤环境产生多方面改善作用。文章将对生物炭基有机肥对土壤环境的具体影响效果进行分析，包括提升土壤综合肥力、增加土壤矿质养分、改善土壤生物环境、修复土壤污染问题等，以期为相关研究提供参考。

生物炭基有机肥通常采用农作物秸秆生物炭作为原料，在缺氧和高温条件下热解，形成高度芳香化的固态物质。其主要特点是碳素富含量较高，可以达到75%～95%左右。相关研究表明，将生物炭基有机肥应用在农业种植中，可以长期保持稳定结构和多种特性，对土壤环境起到改良作用。

一、提升土壤综合肥力

生物炭基有机肥的施用可以提升土壤中的有机质含量，而且提升效果优于普通商品有机肥。在施用生物炭基有机肥后，土壤中氮素含量明显提高，土壤总氮含量增加幅度约为19.23%左右，是普通商品有机肥的2倍左右。同时，施用生物炭基有机肥还可以提升土壤林素含量，土壤总磷含量增加幅度约为22.12%，也能够达到普通商品有机肥的2倍。这主要是由于生物炭具有较强的吸附能力，可以作为肥料的缓释载体，延缓肥料养分的释放过程，从而提升肥料养分的利用率。因此，在生物炭基有机肥与商品有机肥使用量相同的情况下，对土壤肥力改善效果要优于商品有机肥。根据已有研究结果，生物炭基有机肥在水稻种植中的应用，可以起到稳产和增产的作用。通过提升土壤综合肥力，让经过处理的水稻高峰苗和成穗率等，均高于经过商品有机肥处理的土壤环境。在水稻抽穗后，其光合作用产物占干物质的90%以上，施用生物炭基有机肥还能够增加其干物质积累量，提升幅度约为16.61%。因此，使用生物炭基有机肥能够提高作物产量，促进农业种植产业增收。

二、增加土壤矿质养分

在农作物生物炭的制作过程中，可选择农业种植废弃物为材料，在超过500℃高温下热解，得到富含碳素的生物炭物质，并将其制作成生物炭基有机肥。从其显微结构特点来看，生物炭具有碳纳米管组成的孔隙结构，在其表面存在大量含氧基团，使其具有较强的吸附能力，可以达到木炭吸附能力的10倍以上。而且竹制生物炭一般呈碱性，在灰分中含有大量盐基离子，包括钾、钙、镁等。由于这些盐基离子的存在，可以降低土壤环境中的氢离子、交换性氯离子含量，有利于提升酸性土壤的pH值，增加土壤中的矿质养分含量。土壤中的矿质养分对于农作物生长十分重要，通过施用生物炭基有机肥，可以改善土壤环境的矿质赋存条件，从而对农作物生长产生促进作用。

三、改善土壤生物环境

生物炭基有机肥还具有贮存养分和水分的作用，由于其比表面积大、具有多孔结构，可以帮助土壤环境提升持水能力。在此情况下，可以为土壤中的微生物提供良好栖息环境，对土壤中的有益微生物起到保护作用。比如对农作物生长有促进作用的菌根真菌，通过施用生物炭基有机肥，可以促进其繁殖，提升真菌活性。还可以将生物炭作为微生物肥料的接种菌载体，有利于提升接种菌在土壤环境中的存活率。在良好的土壤微生物环境下，可以增加农作物产量。有研究表明，若直接施用微生物肥，其效果会受到土壤温度、耕层深度等方面的影响。在施加生物炭基有机肥的情况下，能够改善生物肥使用效果，增加土壤中的活菌数量，从而提升土壤呼吸强度。从生物炭基有机肥对谷田土壤微生物环境的改善效果来看，经过处理后的土壤作物产量比单独施用微生物肥的产量增加3.1%～14.4%左右，效果较为显著。

四、修复土壤污染问题

目前许多农作物种植生产都面临着重金属污问题，通过施用生物炭基有机肥，还可以起到对土壤污染的修复作用。由于生物炭基有机肥表面存在多种官能团，而且带有负电荷，可以通过静电吸附、络合作用，固定土壤中的重金属离子。同时可以利用生物转化作用，使重金属發生氧化、还原、甲基化和去甲基化反应，从而降低土壤中的重金属含量。对于部分重金属污染较为严重的区域，还可以在人工诱导下，让微生物生成抗金属毒性遗传因子，通过激活金属硫蛋白、金属运输酶、透性酶，使其能够与重金属结合，起到对土壤中重金属的解毒作用。因此，施用生物炭基有机肥，能够有效改善农作物土壤环境，促进农作物健康生长，实现增产目标。

综上所述，生物炭基有机肥可以从多个方面改善土壤环境，使土壤环境更加有利于植物生长。同时可以通过使用生物炭基有机肥改善土壤的肥料养分利用率，从而控制肥料使用量，满足节约成本和环保需求。因此，生物炭基有机肥在农业种植生产中具有广泛的应用前景。

（作者单位：114200辽宁恒润农业有限公司）