生物炭基肥特性及其对植物生长影响研究

孔诗雯，任宏鹏

（辽宁大学 环境学院，辽宁 沈阳 110036）

1 生物炭的性质

生物炭是一种富含有机碳的产物，其主要是由有机原料，例如农作物秸秆、木屑等，在缺氧等氧气受限的环境下通过某些热解制成的。由于生物炭具有的高度芳香化结构，使得其可以在环境中存留数千年或更长时间。除了生物炭本身的长期固碳作用外，将生物炭施入土壤中还可以减少土壤环境温室气体的排放。近年来，生物炭已被公认为农业多功能材料和受害土壤的解决方案之一。生物炭的多孔隙结构十分复杂，具有巨大的表面积，加上本身的羧基、羟基、脂族双键等亲水基结构，赋予了生物炭极强的吸附能力和离子交换性能，使其可以成为优异的缓释吸附载体。

2 生物炭基肥

生物炭基肥在农业和环境应用中具有多种优势，其制备原理是将生物炭作为载体，与化学肥料以掺混法、吸附法、包膜法、反应法及混合造粒法等方式复混而成的复合型肥料。生物炭基肥的作用原理主要是得益于生物炭的性质，促使其可以负载大量的肥料，不仅起到提高肥料的利用效率、缓释肥料的释放速率等作用，还可以提高土壤活性、改良土壤理化性质，并以此对植物产量的提高与品质的改善有着促进作用。生物炭基肥可以弥补单施生物炭和单施化学肥料的不足，其作用效果更加稳定、高效，对植物生长的促进、产量的增加作用也更加明显。

3 植物生长影响因素

植物的生长发育主要受水分、空气、光照、温度和土壤特性的影响。水是构成植物体最主要的物质，参与植物体内几乎全部的生理活动；空气中的氧气及二氧化碳是植物呼吸和光合作用最重要的原料；同样，充足的光照可以使得植物进行充分的光合作用，积累养分，促进植物生长；植物生长适宜的温度通常在8～38℃，植物大多数生理生化作用均是在适宜的温度下进行的；土壤是植物生长环境的载体，为植物生长提供其必需的水分、空气、矿质元素等。因此，土壤的理化性质是影响植物生长的关键，其中，酸碱度直接影响植物的生化反应，养分含量直接影响植物的生长发育，含水量影响植物的根部呼吸作用，疏松度影响植物根部的发育和生化反应。土壤特性对植物的影响颇深，而生物炭基肥对土壤质量、植物生长和产量均有明显的提升效果。

4 生物炭基肥对植物生长的影响

生物炭基肥不仅继承了生物炭的众多优点，改变土壤环境，将生物炭负载肥料还能提升化肥的作用效果，提升土壤质量，因此，生物炭基肥对植物生长发育具有十分积极的影响。

生物炭基肥的施入可以通过改变土壤物理性质提升植物根系生长，例如，降低土壤容重、提高土壤土质情况，提升土壤功能微生物酶活性和植物根部生理活动；改善水稳性团聚体分布、提升土壤结构稳定性，有利于植物保持和根系的生长。

生物炭基肥还可以通过改善土壤化学性质提高植物生理生化反应能力，例如，改善土壤pH值，提升土壤盐离子含量，有利于土壤保肥，提升土壤微生物活性以及植物根系生理生化反应；提升土壤氮素的含量，植物吸收氮素会提高植物叶绿素含量，从而提升作物产量；提升土壤有效磷和钾元素的含量，磷元素的提升可以促进植物繁殖器官生长，加速植物开花结果，钾元素的提升可以提高植物体内纤维素和木质素的含量，提高植物茎的抗倒伏和抗病虫能力。

总之，生物炭基肥可以显著提高植物生长发育能力、改善土壤肥力和理化性质，其本身具有的养分缓释性能也可以提高肥料的利用率，可在我国农业生产中推广应用。