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        生物炭對土壤肥料的作用及未來發(fā)展探究

        2020-09-10 05:53:42趙玉祥
        關(guān)鍵詞:技術(shù)人員作物肥料

        趙玉祥

        摘要:文章簡單概述了生物炭的相關(guān)內(nèi)容,探究其對土壤肥料的作用,并在此基礎(chǔ)上,結(jié)合當前的社會發(fā)展形勢,展望生物炭的未來發(fā)展方向,委相關(guān)工作的開展提供參考。

        關(guān)鍵詞:生物炭;土壤肥料

        一、引言

        農(nóng)業(yè)發(fā)展一直是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要領(lǐng)域,關(guān)系到我國的糧食安全等問題。因為作物本身種子的局限性,促進作物種植發(fā)展更多的是依靠外力作用干預(yù)作物的生長,其中肥料的作用有著不可替代的地位。通過肥料的使用可以改善土壤的性質(zhì),提高肥力,將土壤條件調(diào)整成適合某種作物種植的條件,從而提升其產(chǎn)量和品質(zhì)。從這方面來說,我國對于肥料的研究比較深入,也開發(fā)出很多效果明晰的肥料,但是肥料在使用過程中,也存在一定的問題,最突出的就是環(huán)境污染問題。在生態(tài)文明建設(shè)的要求下,進行土壤肥料研究需要立足于綠色無污染的要求下?;诖?,很多人提出生物炭的應(yīng)用,生物炭有一定的提升土壤肥力的作用,而且基本沒有污染,所以在某些地區(qū)應(yīng)用廣泛。

        二、生物炭概述

        生物炭實質(zhì)上是一種木炭,主要用于土壤改良,可以幫助推動農(nóng)作物的生長,對于農(nóng)業(yè)發(fā)展、碳收集和儲存有積極意義。因為當前社會有害氣體排放量較大,比如二氧化碳、一氧化二氮等,帶來溫室效應(yīng)以及氣候變遷的問題,所以社會上比較重視生物炭的使用,其可以借助本身的封存方式,清除空氣中的溫室氣體,將溫室氣體轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的形式,并可以長期儲存在土壤中。生物炭本身是生物質(zhì)能熱裂解之后的產(chǎn)物,主要成分就是碳分子。借助生物炭的應(yīng)用,可以增加20%的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力,并可以凈化空氣和水質(zhì),還能減少化學(xué)肥料的使用。

        三、生物炭對土壤肥料的作用

        (一)對土壤有機質(zhì)

        生物炭的作用發(fā)揮與肥料有一定的相似性,這兩種物質(zhì)都可以改善土壤的條件,增加土壤的肥力,促使作物更好地生長。而土壤本身具備一定的有機質(zhì)條件,生物炭作用發(fā)揮表現(xiàn)出一定的階段性,也就是說,在實際應(yīng)用時,使用生物炭需要不斷進行調(diào)整,而這個調(diào)整的過程中,生物炭無法發(fā)揮改善土壤的作用,也不能為作物生長提供肥料。目前來說,技術(shù)人員利用生物炭進行土壤條件的改良,一般是從兩方面入手,一是在生物炭階段調(diào)整后進行免耕工作,二是考慮階段特點,對土壤進行堆肥處理。但需要注意的是,這兩方面操作實施起來都有時間差,如果間隔時間過長,會降低生物炭的利用率,導(dǎo)致成效不佳。而且土壤中的生物炭很難揮發(fā),這意味著土壤中的碳元素會大幅增加。所以為了保證生物炭作用的發(fā)揮,技術(shù)人員需要在了解土壤屬性的基礎(chǔ)上,合理選擇肥料,避免肥料與生物炭之間發(fā)生反應(yīng),帶來負面效應(yīng)。

        (二)對土壤化學(xué)性質(zhì)

        土壤的化學(xué)性質(zhì)一般說的是養(yǎng)分和酸堿度內(nèi)容。生物炭可以經(jīng)過加工形成堿性物質(zhì),應(yīng)用到土壤中后,其中的鹽基離子會和氫離子發(fā)生交換,帶來一系列的化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致土壤的pH值上升,進而可以中和土壤的酸堿度。同時,生物炭使用時會產(chǎn)生正負電荷,而電荷可以吸附土壤中的有機物,從而增加土壤的養(yǎng)分。還有一點,來自于動物糞便分解的生物炭中含有比較豐富的礦物質(zhì),所以可以提升土壤中的氮磷鉀含量。

        (三)對土壤理化性質(zhì)

        土壤的理化性質(zhì),一般說的是疏松度、滲水性等。生物炭因為其形成過程,所以成品內(nèi)部有較多的孔隙,親水性強,在土壤中使用后可以提升土壤的疏松度,降低硬度,從而改善性能,促使作物更好地生長。生物炭還可以調(diào)整土壤的滲水性,能夠提高土壤的含水率,為作物生長提供充足的水分。另外,生物炭還可以改善土壤的重金屬污染情況,因為生物炭的表面積大,有很多孔隙,吸附性強,可以將土壤中的重金屬吸附到生物炭表面;同時生物炭的氧官能團較多,可以降低土壤的污染程度,控制重金屬含量;最后是生物炭在某些條件支持下可以改變重金屬的形態(tài)。

        (四)對農(nóng)作物生長

        對土壤肥力進行改良,最終目標就是提高作物產(chǎn)量。生物炭的應(yīng)用可以明顯提升農(nóng)作物的產(chǎn)量,促進作物的生長速度。比如對于茶樹、紫荊樹,利用生物炭改良土壤可以促進其生長??偨Y(jié)生物炭對于作物生長的促進作用,主要表現(xiàn)在兩方面,一是生物炭具有揮發(fā)性物質(zhì),可以抑制某些作物的生長;二是生物炭的科學(xué)使用可以提升某些作物的產(chǎn)量,比如水稻。

        四、生物炭土壤肥料的未來發(fā)展方向

        (一)用量研究

        生物炭作為土壤肥料的用途不言而喻,但是具體的使用量方面需要進行科學(xué)控制。對于生物炭的用量并沒有固定的標準,而且不同類型的土壤的使用量也不一致。一般來說,技術(shù)人員需要結(jié)合土壤的類型和差異來確定具體的生物炭用量。同時,對于一些特殊條件的土壤,使用生物炭需要與肥料配合使用,促使雙方相互作用,但這里配合使用的比例是技術(shù)人員需要思考的重點,如果比例控制不當,可能在某些化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)上導(dǎo)致生物炭或者肥料的作用無法發(fā)揮。所以技術(shù)人員還要注意對雙方之間的配比進行研究。

        (四)功能研究

        當前對于生物炭的研究,更多的是集中在其對于土壤的作用方面,對其自身功能的研究較少,而且研究方向也比較單一,多是針對酸堿度的研究。因此未來技術(shù)人員要進一步完善對生物炭功能的研究,開發(fā)其本身的功能,不局限于改良土壤性質(zhì)方面。

        (三)改良研究

        雖然生物炭具有改良土壤性質(zhì)的作用,可以提升土壤的肥力。但實際上生物炭的作用發(fā)揮會受到土壤類型、溫度、氣候條件等因素的影響,而且進行室溫研究得到的結(jié)果與實踐經(jīng)驗并不一致,存在較大的差異性。同時當前對于生物炭的使用量也沒有固定標準,所以對于生物炭的實際應(yīng)用比較有限。新時期技術(shù)人員需要加強對生物炭的改良研究,提高生物炭的利用率,擴大農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用范圍。另外,因為生物炭可以長期保存,而且可以儲存碳元素進行長期保存,因此需要進行生物炭的長期性研究,了解生物炭對于土壤作用的長效性情況,并建立詳細的應(yīng)用制度和標準,促使其在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用更加規(guī)范和廣泛。

        (四)環(huán)保研究

        生物炭的制作成本較低,而且本身基本沒有污染,對于緩解氣候變暖問題有一定積極作用。所以未來時期,技術(shù)人員需要針對生物炭的固碳作用、土壤增肥作用、環(huán)境影響、有機物腐化方面的作用進行深入研究,達到長效應(yīng)用的目的。同時,要增加對于生物炭有關(guān)自然環(huán)境影響力方面的研究,了解自然環(huán)境因素對于生物炭使用的影響,盡量提高生物炭的利用率和效果,并盡量消除對于環(huán)境的不良影響。

        五、結(jié)語

        當前我國對于生物炭的應(yīng)用正處于初步發(fā)展階段,理論知識比較豐富,但技術(shù)性經(jīng)驗不夠充足,雖然可以在一定程度上改變土壤的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量,但也存在一些不足,比如效果的長期性不足等。所以,未來應(yīng)不斷突破生物炭的使用限制,通過影響生物炭性能的技術(shù)改良,實現(xiàn)生物炭的科學(xué)運用,有效改良土壤環(huán)境,為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的生態(tài)化發(fā)展提供支持。

        參考文獻:

        [1]席蔚.試論生物炭對土壤肥料的作用及未來發(fā)展[J].新農(nóng)業(yè),2020,(7):19-20.

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