生物质炭林业应用效果及应注意的问题

李岁侠

(陕西省凤县留凤关林场，陕西 凤县 721707)

1 引言

森林在固定大气二氧化碳及遏制全球气候变暖起着重要作用[1]，因此，任何能够增加森林碳汇的技术对林业生产及气候改善具有重大意义。近年来，生物质炭作为新型土壤改良剂在农作物土壤改良、土壤碳汇及肥料养分缓释方面得到了更多应用和关注[2]，然而，由于林业在碳汇方面所起的重要作用，生物质炭在林业方面的应用日益为人们所重视，并在林业一些方面有所应用[3～5]，随着研究及技术推广的深入，生物质炭在林业领域必将大有前途。

2 生物质炭与育苗基质

生物质炭可与土壤、泥炭、草炭及有机肥按比例掺混配比为栽培基质，其掺混量取决于与其配合的基质特征[3,4,6,7]。生物质炭也可添加到商业销售的栽培基质中，其添加量可达到75%，但是经济可接受的量为20%～30%范围内[8,9]。生物质炭可替代栽培基质中的泥炭、珍珠岩及蛭石，起到既可提供疏松的质地及透水透气能力，又可为栽培植物提供缓释养分。对于城市楼顶绿化栽培基质，添加生物质炭，可大幅度降低对土的需求，从而降低栽培基质重量，降低楼顶所承受的重量[10]。泥炭栽培基质中添加生物质炭(泥炭用33%和50% v/v生物炭替代)可减轻盐水灌溉对葡萄牙桂樱(一种对盐碱土壤敏感的绿化树)对危害，还可降低基质中钾离子和铵离子的淋失损失[11]。

3 生物质炭与育苗圃土壤

生物质炭可直接施用于育苗圃土壤或林地土壤中，可以开沟施入，也可土壤表面撒施后，用机械或人工翻土与混合。也可在树干周围圆盘状施或开20～40 cm辐射状条沟施，其施用量取决于经济成本、生物质炭的质量及土壤肥力[3,4, 12,13]，通常施用量为15 t/hm2以下。对于富含矿质养分的生物质炭或化肥复合的生物质炭，如骨炭、生物炭基复合肥可按化肥养分量来确定施用量。生物质炭在植物生长的多个季节都可施用。生物质炭与化肥、有机肥配合施用效果更好，生物质炭与堆肥共同堆腐腐熟后施用肥效最佳。

4 生物质炭与营林复垦土壤

采矿区土壤复垦造林后，其土壤可用生物质炭改良培肥。施用生物质炭可提高土壤有机碳含量，改善土壤物理、化学性质，进而改善土壤中的生物活性，促进生土快速熟化。国内外研究报道，稻壳生物质炭可提高复垦土壤栽植树的成活率及生长量[14]。生物质炭显著增加造林恢复土壤的有机碳含量，有效磷及铵态氮和硝态氮含量，增加现存树种数量，及增加桉树数量，降低相思树数量[15]。生物质炭还可钝化金属矿区土壤中的重金属，降低其对植物毒害及植物的吸收累积。

5 生物质炭与树抗病

施用生物质炭可提高树对病害，甚至虫害的抵抗力，5%(v/v)的生物质炭显著降低枫树疫霉菌溃疡病害[16]。松木生物质炭(500～700 ℃生产)可显著减轻桃树重茬病害的发生，尤其是在生物质炭20%施用量(v/v)时效果更好[17]。12篇论文61例实验的85%例实验结果反映生物质炭有抑制土传病害和风传病害的作用, 12%例实验结果不显著，3%例实验结果提高了发病率[18]。生物质炭通过多种机制提高植物对病虫害的免疫力[18,19]。

6 生物质炭施用注意问题

有些生物质炭因矿质养分含量低，其强的吸附作用易于夺取土壤中速效养分，从而导致土壤速效养分缺乏，进而降低或抑制植物生长，因此，对于矿质养分低的生物质炭应补充肥料养分[2]，比如与化肥、堆肥及其他富含养分的物质配合施用，以降低生物质炭争夺土壤养分的风险，改善树苗及栽植树的生长[20]。在施肥时注意尽量避免碱性生物质炭与含氨肥料混配使用，减少氨挥发的氮素损失。

收获可食用产品的经济林树育苗基质及栽植土壤不宜施用含重金属含量高的污泥炭或处理过有害物质的生物质炭，如茶树、枸杞、咖啡树、花椒、及果树经济林土壤。木材或薪柴林土壤施肥可施用污泥炭或处理过污水的生物质炭[21]，但是，属于水源涵养林土壤则不宜施用含有污染物的生物质炭。