生物炭对土壤肥料的作用及发展研究

来源:用户上传      作者:马仲文

　　摘 要：随着社会经济的高速发展以及城市化建设的持续深入，社会已经进入到了全新的发展阶段中，对农业技术的发展起到了良好的促进作用。在全新的农业发展中，对于各类先进农业技术的需求已经成为了重点，尤其是生物炭，由于其自身较为独特的作用属性，使其在土壤肥料中起到了十分重要的作用，在不断探索的过程中，更是获得了现代农业的认可。文章对生物炭的基本概述加以明确，对其在土壤肥料产生的作用展开深入分析，在此基础上，提出生物炭未来的主要发展趋势。
　　关键词：生物炭;土壤肥料;主要作用;未来发展
　　文章编号：1005-2690（2022）08-0094-03 中国图书分类号：S158 文献标志码：B
　　在近年来的发展进程中，生物炭已经得到了全方位的改良优化，通过对各类废弃生物质的高效应用，对于许多传统的农业生产问题提出了全新的解决方案。我国在生物炭的研究与应用等方面起步比较晚，在这一过程中不仅需要吸收世界经济发达国家的先进经验，还应当有效结合我国的实际情况，对于生物炭的探索与应用加以重视，通过试验分析的方式找寻出更加合理的生物炭使用方式。同时，深入探索生物炭在土壤肥料中的作用，对完善现代化农业生产模式的发展，以及未来发展情况等起到了十分重要的指导作用。
　　1 生物炭的基本概述
　　生物炭所指的是在缺氧条件下，针对生物质展开高温处理，确保生物质当中所蕴含的油和气能够全面燃烧，剩余下来的物质就是生物炭。生物炭基本属于纯碳，在埋到地下环境后甚至可以几千年不消失，相当于将碳封存到土壤中M行保存。而大部分科学家认为，采用生物炭所捕捉到的碳元素有着极高的稳定性，将其封存在地下后，可以让土壤变得更加肥沃，同时，生物炭还可以大幅度降低甲烷以及二氧化氮等温室气体的整体排放量。
　　生物炭在本质上属于一种经过高温裂解处理过后所形成的生物质，在这种裂解过程当中，不仅能够产生可以进行能源生产的气体，还可以生成木炭，将这部分木炭埋入地下时，整个过程呈现出碳负性。
　　在近年来的研究过程中可以看出，生物炭的应用可以有效提高农业的生产率，降低对于各类碳密集肥料的需求。生物炭中的孔洞结构，也有利于各种高营养物质以及微生物的聚集，在保证土壤肥沃的同时，还能够更好地促进农作物生长，使得农业具备可持续发展的特征。而生物炭之所以能够起到促进农业发展的作用，是由于生物炭能够将碳锁定在生物群内部，并非将其直接排放到空气当中。
　　从物质特性的角度来看，生物炭形成的关键在于采用化学反应的技术手段进一步改变生物质原本的成分与结构，生成与纯净木炭较为类似的物质。相对于竹炭等类型的纯炭物质来说，生物炭内部具备较高比例的活性矿物质与活性有机质，这也客观决定了生物炭能够改变土壤的元素成分[1]。
　　2 生物炭对于土壤肥料的作用
　　2.1 优化土壤的理化性质
　　土壤中的化学性质主要涉及到了pH值以及养分两部分内容，而在物理性质方面则表现为土壤软硬程度、含水率以及土壤孔隙度等指标内容。在部分特殊地区中，农作物种植土壤在没有得到完善优化之前，土壤的物理性质与化学性质都很难达到标准。因此，为了保证土壤自身的理化性质能够得到最大程度的改良优化，技术人员必须正确利用生物炭，并科学合理地控制生物炭在土壤中的含量。
　　空隙间隔较大的生物炭物质有着较为优异的亲水性，在生物炭进入到土壤深部后，就会直接疏通土壤内部存在的空隙，还可以对土壤的软硬程度进行优化。同时，土壤深部在通过生物炭作用后，也能够保证土壤可以全面浸入水分，使土壤深部始终具有充足的水分，土壤的孔隙程度也会维持在饱和状态。而土壤深部所涉及到的各类有益微生物，由于受到生物炭的影响，其在分解过后能够直接改善土壤性质，使农作物能够更好地生长。
　　生物炭除了能够改变土壤原本的孔隙密度之外，在调节土壤pH值等方面也起到了十分重要的作用，可以改变土壤的化学属性，特别是碱性土壤，比较容易促成盐碱化的转变，技术人员应当选择合适的生物炭优化土壤的化学性质，稳步降低碱性元素的整体比例。并且生物炭还可以作用在偏酸性的农业种植土壤中，采用保护土壤有益微生物与有益菌群的方式，进一步提高土壤的pH值，优化土壤的理化性质[2]。
　　2.2 促进农作物的成长发育
　　在种植农作物的过程中，如果土壤环境无法得到优化，农作物的生长情况就会受到十分严重的影响。因此，农业种植人员除了要合理添加部分常用土壤肥料之外，还应当在土壤当中添加适当的生物炭，有机肥与农用化肥在结合生物炭后，土壤的整体肥力条件会得到全面优化，能够有效维持农作物的良好生长状态，由此可见，生物炭有利于维持农作物的稳定生长。而融入到土壤深部的生物炭，能够在最大程度上调整土壤的pH值，大幅度减少土壤深部各类营养元素与营养物质的消耗。
　　农业种植人员在广泛种植各类水果、粮食作物以及绿色蔬菜的过程中，也要对土壤pH值等多种内容进行监控，利用生物炭来改造作物种植地区的土壤情况，全方位提高作物对于各类营养物质的均衡吸收能力。
　　在不断深入研究的过程中可以明显看出，生物炭能够与各类禽畜粪便转化的肥料产生反应，这种反应过程也有利于农作物种植土壤内部结构的调整优化，增强土壤元素的平衡性。这部分由粪便所制的天然肥料，能够更好地融入土壤深部，确保生物炭与作物粪便物质产生作用，优化土壤性质。除此之外，生物炭所在区域的农作物，其种植土壤相对于其他区域的农田土壤来说，内部肥料分布有着显著的均衡性特征，而产生这种效果的主要原因在于田间粪肥与生物炭之间出现了肥料反应[3]。
　　2.3 平衡土壤内部的有机物质
　　有机物质属于土壤中的核心成分，为了促进土壤内部有机质的增加与累积，不仅需要采用堆肥或是免耕作物的农业技术，还应当有效结合应用生物炭。生物炭在融入土壤后，可以对各类有机质起到固化作用，提升碳元素在种植土壤中的整体含量。因此，在当前的农业发展进程中，生物炭已经被视为一种全新的土壤肥料，可以确保碳元素总量的变化更加稳定。如果土壤中的某一种有机质含量比较多，就会破坏土壤的营养元素平衡状态，为了避免出现这种问题，就要彻底发挥生物炭与有机质的结合作用，利用生物炭来抑制过量的有机质，稳步提高其他有机质元素所占据的比例。

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