论生物炭对土壤肥料的作用及未来
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摘 要：在农业科技不断研究创新的过程中，生物炭受到了人们的极大关注，这种多功能材料目前已经应用到了很多领域中，将其运用到农业生产中，能够改善土壤质量，为农作物生长提供丰富肥料，所以应该科学合理地使用生物炭，全面提高土壤的基本性能，为现代化农业生产提供支持。具体来说，运用生物炭能够提高土壤有机质，疏松土壤，改善土壤的 PH 值。正是由于生物炭具有如此大的应用价值和发展前景，在以后应该对其进行更为深入的研究，从而为现代农业发展提供技术支持。本文主要论述了生物炭对土壤肥料的作用及未来发展，以供参考交流。
关键词：生物炭;土壤肥料;作用;未来发展
在社会经济发展的背景下，农业技术得到了不断创新，新型农业技术被广泛使用。土壤是农业生产的基础，但是经过长期利用，我国土地资源面临较严重的问题。其中，环境污染和资源匮乏等严重降低土壤的质量，制约了我国农业经济的发展。生物炭是一种功能多样的材料，是生物有机材料（生物质）在缺氧或绝氧环境中，经高温热裂解后生成的固态产物，具有良好的碱性和吸附能力，可以提高土壤的质量，并且有着非常广阔的未来发展前景，值得对其深入探索研究。
一、生物炭的概述
生物炭，主要是指生物中的有机化合物，可以在含氧量较低的环境下经过系列低温处理裂解，形成固体生物炭。一般传统的制作工艺生产的都是块状固体，经过后期的改良，得到的是粉末状的细小颗粒。生物炭通常由大部分碳、少量的矿物质及挥发性有机物组成。生物炭通常为碱性物质，其多孔性和表面积大的特点有效提高了碳的吸附能力和离子交换能力。通过生物炭的使用，能为废气物的利用、生物能源的使用以及土地质量的改良等提供支持。目前，如何在农业、环境资源、林业中进行创新发展是主要要研究课题。生物炭能有效改善土壤的质量，将其运用于土壤改良中，可以逐渐提高土壤的肥力，从而提高作物产量，积极促进农业生产。
二、生物炭对土壤肥料的作用
1.对土壤有机质的作用
土壤有机质是土壤肥力的重要指标之一，土壤有机质可以改善土壤结构。生物炭的应用可以提高土壤有机碳含量水平，其提高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的碳氮比，从而促进土壤对氮素及其他养分元素吸收量，进而培肥土壤。研究发现，生物炭与其他肥料相比，在土壤肥料改良中具有明显优势，可以不断增强土壤的肥效。农作物生产中，为提高作物产量，不能一直使用土壤，而是应有一定时间的修养，通过修养可以使土壤中的腐殖物质增加。以往会通过免耕和堆肥的方法进行修养处理。这种处理技术不能实现对土壤肥料的真正改良。通过生物炭的使用，可以逐渐增加土壤中的碳含量，提高土壤有机物质使用的稳定性，极大地提高土壤肥力。
2.理化性方向的作用
由于生物炭存在多孔的特点，空隙与空隙之间的距离较大，亲水性较强。结合以上优势将生物炭运用于土壤中，可以达到疏松土壤、降低土壤硬度的效果，逐渐改善土壤性能，为作物的生长和产量的提升提供支持。此外，将生物炭运用于土壤中，可以调节土壤的渗水性，使土壤得到充分浸润，保证土壤水分的饱和状态，可以使土壤中水分的作用得到充分发挥，并逐渐实现软化土壤的目的，进而使土壤的肥料得到充分发挥，提高作物产量。另外，生物炭的应用，可以实现对重金属污染的改良，可以促进重金属形态发生转变，有效降低土壤污染的风险。
3.改善土壤的 PH 值
在化学方面，生物炭能够改善土壤的PH 值，土壤的 PH 值影响着土壤的质量，酸性土壤不利于植物的生长，而生物炭能够调节土壤的酸性，使土壤在生物炭的影响与作用下，能够使酸性土壤改变成碱性土壤，碱性土壤更加有利于植物的生长。生物炭本身具有化学反应的作用，因此会产生很多电子，能够提高土壤吸附有机物的能力，所以能够提高土壤的有机物含量，起到增肥作用。同时增加动物的有机粪便，可以提高土壤中的矿物质的含量因此，可以一同增加土壤的肥料。
三、生物炭的未来发展和研究方向
自从生物炭出现后，由于技术限制，生物炭的相关技术并没有得到充分发挥，影响了生物炭的使用性能。因此，在未来生物炭研究及发展中，应该结合土壤的基本特点进行生物炭使用方法的分析，通过技术、资金以及研究方法的创新，执行有效的研究方法，使生物炭在土壤肥料改良中的价值得到充分发挥。
1.特性和结构的研究
生物炭在19世纪九十年代就引起了国内外研究者的关注，在我国，科研工作的发展还比较缓慢。目前，对生物炭的研究还没有对其结构做出准确的定义，缺乏对生物炭的性质和特性的研究。因此今后需要加强这个方面的研究工作，并制定相关的定义。要针对生物炭的应用制定相关的制度和标准。
2.生物炭自身功能的研究
在对生物炭的研发过程中，对生物炭自身的功能研究比较少，研究方向比较单一，仅仅研究了土壤的酸碱性，而对生物炭其它领域的研究还是空白，因此，科研人员需要制定科学完善的计划，研究生物炭其它领域的发展。需要研发出更先进的技术，使肥料与生物炭更好的融合使用。
3.生物炭的用量研究
生物炭在土壤中的用量目前还没有一定的标准，因此会不同程度的影响土壤肥力，目前，不同的土壤对生物炭的需求量不同，有的土壤适合高用量，有的土壤适合低用量才能促进植物的生长，因此，需要科研人员研究这种差异的区别之处，探究其中的原理。另外，生物炭和肥料可以互相配合使用，它们之间是可以互相融合、互相补充，生物炭与肥料配合使用，可以产生互补的效果，因此，在研究两者之間的应用以及配比的工艺上也需要不断的提高，也是为未来需要解决的问题。
4.生物炭的固炭以及环保性
生物炭的低成本，同时又具有减缓气候变暖的好处，因此需要全面的研究生物炭对土壤产生的固炭作用、对土壤增肥的效果、对环境产生的影响以及对土壤中的有机物的腐化物的作用，需要长期的进行研究，做出具有战略意义的生物炭的长期发展战略。
四、结语
总之，生物炭对土壤肥料有着非常重要的作用，在农业产业经济发展中，为实现生物炭的有效利用，应该结合生物炭的特点进行土壤改良方案的完善，使其在农业产业发展中起到促进作用。生物炭目前我国还处于初探状态，因此，相关的技术还不成熟，研究的领域也不够深入，因此，未来的发展中应该不断突破生物炭的使用限制，通过影响生物炭性能的技术改良，实现生物炭的科学运用，有效改良土壤环境，为农业产业的生态化发展提供支持。
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