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生物炭是农业应用上的一次黑色革命 云农场是2016 年引进生物炭产品的，目前正在蔬菜、果树、西洋参等一些作物上示范推广。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相当高的改良效果。下面就其在农业生产中发挥的重要作用做下介绍。 1.土壤中施入生物炭可培肥土壤。 有机质是土壤肥力的重要指标之一，它可以改变土壤团聚体和稳定性，水分入渗和保持，养分吸持和交换、支持微生物活动等。虽然生物炭的化学结构不同于有机质或土壤腐殖质，但是，生物炭与有机质或腐殖质一样可以改良培肥土壤。生物炭可以提高土壤有机碳含量水平，其提高的幅度取决于生物炭的用量及稳定性。土壤有机碳含量增高可提高土壤c/N比，从而提高土壤对氮素及其他养分元素吸持容量，有利于通过配合施肥培肥土壤。 2.生物炭对保持水分提高水分利用率有特殊功能。 生物炭一般表现较强的疏水性，新鲜的生物炭施入土壤后，土壤水入渗及初始导水率降低，水分饱和后则土壤饱和水导水率则有所改善，随着生物炭颗粒表面在土壤中的氧气及羧基基团增多，生物炭的亲水性会逐渐增强，其吸水能力和土壤持水量逐渐提高。 3.生物炭有稳定土壤团聚体作用。 生物炭促进土壤微生物，特别vA菌浸染与活性，从而可能增加微生物对矿物分解及多糖分泌，而多糖是土壤团聚体形成与稳定的重要物质，从而使生物炭有稳定或增加土壤团聚体之作用。 4.生物炭可调解土壤PH值。 生物炭大部分呈碱性，因此，生物炭施入后土壤通常可提高酸性土壤PH值，但对碱性土壤作用不显著。高温热裂解的生物炭比低温热裂解的生物炭中具有更少的酸性挥发物及更多的灰分，因而PH值更高。因此，高温生物炭提高土壤PH值比低温生物炭的作用更明显。高温生物炭是比石灰有益作用更多的土壤酸性中和剂。 5.生物炭的肥效发挥的特点。 生物炭本身含养分很有限，主要是对土壤物理、化学性质及微生物活性的改善的间接的作用、及对降低土壤肥力养分淋失作用。土壤pH影响不同，因而其肥效也会不同。此外生物炭释放乙烯，或消除异株克生化学物质，或诱导的植物系统抗性的作用也是生物炭的作物肥效差异的作用。由于生物炭直接间接作用，降低施肥量10%时配施生物炭土壤仍可保持作物原有产量水平，生物炭与肥料配施能够减少化肥施入量。 6.生物炭做缓控释肥基质有特性。 生物炭具有土壤改良和土壤固碳作用，生物炭还可以吸附和负载肥料养分，延缓肥料养分在土壤中释放和降低淋洗损失，是有益功能更多的肥料缓释的绿色控释材料。由于生物炭化学官能团电离产生电符，因而生物炭具有较高离子吸附交换量，生物炭可以通过静电吸附负载肥料养分离子。其次，化学官能团较为话跃，如羧基、羟基，可进行化学反应，因此，生物炭可通过化学反应负载特定肥料养分。最后生物炭可以通过孔隙闭蓄和表面吸附持肥料养分。生物炭的PH是生物炭的肥料掺混或复合需要考虑到因素。 7.生物炭对重金属和有机污染物生物有效的降解功能。 生物炭具有较大的比表面和微孔结构，表面官能团丰富，能对重金属和有机污染物产生吸附作用，从而降低污染物的生物有效性和环境风险。 8.生物炭改良土壤的特殊功能。 生物炭能够增加土壤肥力，提高作物品质与产量。它能显著提高土壤PH、改变土壤，增大盐基交换量，由于生物炭含有丰富的芳环结构和羟羧基等基团，显著增加了离子交换的位点，其表面交换活性更高，因此施生物炭后能促进土壤有机质水平提高，一方面生物炭能吸附土壤有机分子，通过表面催化活性促进小的有机分子聚合形成，另一方面生物炭本身极为缓慢的分解有助于腐殖质的形成，通过长期作用促进土壤肥力提高，促进植物更健康成长。综合生物炭由于以上八个方面的特殊功能，将来在农业上应用会产生巨大济效益，同时在肥料业也会出现一次黑色革命。 |
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