生物炭作為無土栽培基質的意義探析

趙伊揚，郭洪波

（沈陽工學院，遼寧 撫順 113122）

無土栽培是能為植物根系生長提供穩定、良好的根際環境的生長介質。優質的無土栽培基質能為植物生長提供穩定、協調的水、肥、氣、熱根際環境條件具有支持錨定植物、保持水分和透氣的作用，那么使用基質來栽培農作物，除了能固定作物外，還應該保證好的通氣性、緩釋功能以及持水性。現在無土栽培基質常用的是草炭、巖棉、蛭石、珍珠巖、沙等等，這些栽培基質的成分都較為單一，無法滿足作物生長所需要的所有養分以及環境要求，因此，為了制作出更利于作物生長的基質，發現有一定比例的混合基質，符合大家對基質最理想效果的要求。那么，通過本文試驗，就草炭和檸條炭混合后的混合基質為研究對象，探討這兩種炭混合后的生物炭是否具有可行性以及創新。

1 試驗的材料和設備

1.1 試驗原料以及生物炭的制備

試驗原料采用赤葉的小白菜的種子、番茄的種子，檸條，草炭。通過微波裂解對檸條進行裂解反應，在進行裂解反應時，需保證溫度能持續在500℃，且時間為6.3 min，微波裂解裝置的功率調整為1.9kW，且吸收劑的添加量為4%。1.2 草炭與檸條炭不同比例的試驗

將草炭與檸條炭分別以 5∶1、4∶2、3∶3、2∶4、1∶5 的比例進行混合，稱為一組、二組、三組、四組、五組。通過將生物炭在60℃下烘干，然后利用150μm的篩子進行篩查，最后稱取100mg篩查后的生物炭，用分析儀進行分析，評測碳元素、氫元素、氮元素、氧元素的質量分數；通過對生物炭的處理測定其pH值；使用壓汞法，測量比表面積；對生物炭進行處理，測定它的容重和孔隙度；通過對不同比例的生物炭進行浸泡及瀝干處理，一定時間后，測定它們不同的吸水量和保水性；將作物放在不同比例的生物炭中進行培養，得出不同數據，并對所得數據進行記錄、處理、分析，對比差異。

通過實驗得出二組的生物炭對作物發展的各項生長需求均有最好的效果。

2 生物炭作為無土栽培基質對作物的影響

生物炭能使得小白菜的出芽率提高很多，且相對其他的無土栽培基質，生物炭所含有的營養成分也是較高的，生物炭使小白菜的產量有明顯的提升，而且成長的很快，小白菜相較于普通培養的小白菜，幼苗的高度和質量都較高。

對于番茄來說，生物炭明顯提高了番茄的株高，使用了生物炭的番茄苗株高最高，更好地調節了番茄植株的生長；對番茄莖粗也有一定的促進作用，通過生物炭培養的番茄莖粗也最高，對于以后結果起到了更好地保障作用；生物炭還可以增加番茄葉片的葉綠素，更利于葉片早起光合作用和干物質積累；生物炭還促進了番茄的根系生長。

3 生物炭作為無土栽培基質的意義

施加生物炭的意義在于可以明顯提高土壤有機碳含量，對土壤理化性質及微生物活性的改善，降低化肥養分的損失；明顯提高作物的株高和光合速率，這樣的情況表明，這對于節約化肥、節能減排具有重要貢獻。這個結果暗示，在土壤肥力較高的土壤區域，施加生物炭可以減少化肥的施用，這對于降低化肥的環境風險具有重要意義。

4 結語

通過試驗結論的對比，生物炭作為無土栽培基質對于作物的生長有極大的意義，可以加速作物的發芽，提高作物的發芽率，增加作物的株高，提高作物的莖粗，提高作物根系的生長率及光合速率，增加作物等。對土壤也有極大的意義，施用生物炭對土壤的物理性質有明顯影響，能有效降低土壤的容重與密度，可以明顯的增加土壤中的pH值，還可以增加土壤淋濾液pH、電導率；增加土壤碳元素的含量，從而達到化肥的作用等。通過以上生物炭對與作物以及土壤不同的影響和意義，可以了解到生物炭的施用對未來的農業有著很大的影響，它可以使很多沒有肥沃土地的地方都能夠種植出不同的作物，降低以后的生活的花費成本。

對國家未來的發展也有著深遠的影響，使用生物炭，增加作物產量，減少化肥的使用量，對國家今后節能減排有很大的貢獻和意義。