李歲俠

(陜西省鳳縣留鳳關(guān)林場，陜西 鳳縣 721707)

1 引言

森林在固定大氣二氧化碳及遏制全球氣候變暖起著重要作用[1]，因此，任何能夠增加森林碳匯的技術(shù)對林業(yè)生產(chǎn)及氣候改善具有重大意義。近年來，生物質(zhì)炭作為新型土壤改良劑在農(nóng)作物土壤改良、土壤碳匯及肥料養(yǎng)分緩釋方面得到了更多應(yīng)用和關(guān)注[2]，然而，由于林業(yè)在碳匯方面所起的重要作用，生物質(zhì)炭在林業(yè)方面的應(yīng)用日益為人們所重視，并在林業(yè)一些方面有所應(yīng)用[3～5]，隨著研究及技術(shù)推廣的深入，生物質(zhì)炭在林業(yè)領(lǐng)域必將大有前途。

2 生物質(zhì)炭與育苗基質(zhì)

生物質(zhì)炭可與土壤、泥炭、草炭及有機肥按比例摻混配比為栽培基質(zhì)，其摻混量取決于與其配合的基質(zhì)特征[3,4,6,7]。生物質(zhì)炭也可添加到商業(yè)銷售的栽培基質(zhì)中，其添加量可達到75%，但是經(jīng)濟可接受的量為20%～30%范圍內(nèi)[8,9]。生物質(zhì)炭可替代栽培基質(zhì)中的泥炭、珍珠巖及蛭石，起到既可提供疏松的質(zhì)地及透水透氣能力，又可為栽培植物提供緩釋養(yǎng)分。對于城市樓頂綠化栽培基質(zhì)，添加生物質(zhì)炭，可大幅度降低對土的需求，從而降低栽培基質(zhì)重量，降低樓頂所承受的重量[10]。泥炭栽培基質(zhì)中添加生物質(zhì)炭(泥炭用33%和50% v/v生物炭替代)可減輕鹽水灌溉對葡萄牙桂櫻(一種對鹽堿土壤敏感的綠化樹)對危害，還可降低基質(zhì)中鉀離子和銨離子的淋失損失[11]。

3 生物質(zhì)炭與育苗圃土壤

生物質(zhì)炭可直接施用于育苗圃土壤或林地土壤中，可以開溝施入，也可土壤表面撒施后，用機械或人工翻土與混合。也可在樹干周圍圓盤狀施或開20～40 cm輻射狀條溝施，其施用量取決于經(jīng)濟成本、生物質(zhì)炭的質(zhì)量及土壤肥力[3,4, 12,13]，通常施用量為15 t/hm2以下。對于富含礦質(zhì)養(yǎng)分的生物質(zhì)炭或化肥復(fù)合的生物質(zhì)炭，如骨炭、生物炭基復(fù)合肥可按化肥養(yǎng)分量來確定施用量。生物質(zhì)炭在植物生長的多個季節(jié)都可施用。生物質(zhì)炭與化肥、有機肥配合施用效果更好，生物質(zhì)炭與堆肥共同堆腐腐熟后施用肥效最佳。

4 生物質(zhì)炭與營林復(fù)墾土壤

采礦區(qū)土壤復(fù)墾造林后，其土壤可用生物質(zhì)炭改良培肥。施用生物質(zhì)炭可提高土壤有機碳含量，改善土壤物理、化學(xué)性質(zhì)，進而改善土壤中的生物活性，促進生土快速熟化。國內(nèi)外研究報道，稻殼生物質(zhì)炭可提高復(fù)墾土壤栽植樹的成活率及生長量[14]。生物質(zhì)炭顯著增加造林恢復(fù)土壤的有機碳含量，有效磷及銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量，增加現(xiàn)存樹種數(shù)量，及增加桉樹數(shù)量，降低相思樹數(shù)量[15]。生物質(zhì)炭還可鈍化金屬礦區(qū)土壤中的重金屬，降低其對植物毒害及植物的吸收累積。

5 生物質(zhì)炭與樹抗病

施用生物質(zhì)炭可提高樹對病害，甚至蟲害的抵抗力，5%(v/v)的生物質(zhì)炭顯著降低楓樹疫霉菌潰瘍病害[16]。松木生物質(zhì)炭(500～700 ℃生產(chǎn))可顯著減輕桃樹重茬病害的發(fā)生，尤其是在生物質(zhì)炭20%施用量(v/v)時效果更好[17]。12篇論文61例實驗的85%例實驗結(jié)果反映生物質(zhì)炭有抑制土傳病害和風傳病害的作用, 12%例實驗結(jié)果不顯著，3%例實驗結(jié)果提高了發(fā)病率[18]。生物質(zhì)炭通過多種機制提高植物對病蟲害的免疫力[18,19]。

6 生物質(zhì)炭施用注意問題

有些生物質(zhì)炭因礦質(zhì)養(yǎng)分含量低，其強的吸附作用易于奪取土壤中速效養(yǎng)分，從而導(dǎo)致土壤速效養(yǎng)分缺乏，進而降低或抑制植物生長，因此，對于礦質(zhì)養(yǎng)分低的生物質(zhì)炭應(yīng)補充肥料養(yǎng)分[2]，比如與化肥、堆肥及其他富含養(yǎng)分的物質(zhì)配合施用，以降低生物質(zhì)炭爭奪土壤養(yǎng)分的風險，改善樹苗及栽植樹的生長[20]。在施肥時注意盡量避免堿性生物質(zhì)炭與含氨肥料混配使用，減少氨揮發(fā)的氮素損失。

收獲可食用產(chǎn)品的經(jīng)濟林樹育苗基質(zhì)及栽植土壤不宜施用含重金屬含量高的污泥炭或處理過有害物質(zhì)的生物質(zhì)炭，如茶樹、枸杞、咖啡樹、花椒、及果樹經(jīng)濟林土壤。木材或薪柴林土壤施肥可施用污泥炭或處理過污水的生物質(zhì)炭[21]，但是，屬于水源涵養(yǎng)林土壤則不宜施用含有污染物的生物質(zhì)炭。