論生物炭基有機肥對土壤環境的影響

朱曉琳

生物炭基有機肥的使用可以對土壤環境產生多方面改善作用。文章將對生物炭基有機肥對土壤環境的具體影響效果進行分析，包括提升土壤綜合肥力、增加土壤礦質養分、改善土壤生物環境、修復土壤污染問題等，以期為相關研究提供參考。

生物炭基有機肥通常采用農作物秸稈生物炭作為原料，在缺氧和高溫條件下熱解，形成高度芳香化的固態物質。其主要特點是碳素富含量較高，可以達到75%～95%左右。相關研究表明，將生物炭基有機肥應用在農業種植中，可以長期保持穩定結構和多種特性，對土壤環境起到改良作用。

一、提升土壤綜合肥力

生物炭基有機肥的施用可以提升土壤中的有機質含量，而且提升效果優于普通商品有機肥。在施用生物炭基有機肥后，土壤中氮素含量明顯提高，土壤總氮含量增加幅度約為19.23%左右，是普通商品有機肥的2倍左右。同時，施用生物炭基有機肥還可以提升土壤林素含量，土壤總磷含量增加幅度約為22.12%，也能夠達到普通商品有機肥的2倍。這主要是由于生物炭具有較強的吸附能力，可以作為肥料的緩釋載體，延緩肥料養分的釋放過程，從而提升肥料養分的利用率。因此，在生物炭基有機肥與商品有機肥使用量相同的情況下，對土壤肥力改善效果要優于商品有機肥。根據已有研究結果，生物炭基有機肥在水稻種植中的應用，可以起到穩產和增產的作用。通過提升土壤綜合肥力，讓經過處理的水稻高峰苗和成穗率等，均高于經過商品有機肥處理的土壤環境。在水稻抽穗后，其光合作用產物占干物質的90%以上，施用生物炭基有機肥還能夠增加其干物質積累量，提升幅度約為16.61%。因此，使用生物炭基有機肥能夠提高作物產量，促進農業種植產業增收。

二、增加土壤礦質養分

在農作物生物炭的制作過程中，可選擇農業種植廢棄物為材料，在超過500℃高溫下熱解，得到富含碳素的生物炭物質，并將其制作成生物炭基有機肥。從其顯微結構特點來看，生物炭具有碳納米管組成的孔隙結構，在其表面存在大量含氧基團，使其具有較強的吸附能力，可以達到木炭吸附能力的10倍以上。而且竹制生物炭一般呈堿性，在灰分中含有大量鹽基離子，包括鉀、鈣、鎂等。由于這些鹽基離子的存在，可以降低土壤環境中的氫離子、交換性氯離子含量，有利于提升酸性土壤的pH值，增加土壤中的礦質養分含量。土壤中的礦質養分對于農作物生長十分重要，通過施用生物炭基有機肥，可以改善土壤環境的礦質賦存條件，從而對農作物生長產生促進作用。

三、改善土壤生物環境

生物炭基有機肥還具有貯存養分和水分的作用，由于其比表面積大、具有多孔結構，可以幫助土壤環境提升持水能力。在此情況下，可以為土壤中的微生物提供良好棲息環境，對土壤中的有益微生物起到保護作用。比如對農作物生長有促進作用的菌根真菌，通過施用生物炭基有機肥，可以促進其繁殖，提升真菌活性。還可以將生物炭作為微生物肥料的接種菌載體，有利于提升接種菌在土壤環境中的存活率。在良好的土壤微生物環境下，可以增加農作物產量。有研究表明，若直接施用微生物肥，其效果會受到土壤溫度、耕層深度等方面的影響。在施加生物炭基有機肥的情況下，能夠改善生物肥使用效果，增加土壤中的活菌數量，從而提升土壤呼吸強度。從生物炭基有機肥對谷田土壤微生物環境的改善效果來看，經過處理后的土壤作物產量比單獨施用微生物肥的產量增加3.1%～14.4%左右，效果較為顯著。

四、修復土壤污染問題

目前許多農作物種植生產都面臨著重金屬污問題，通過施用生物炭基有機肥，還可以起到對土壤污染的修復作用。由于生物炭基有機肥表面存在多種官能團，而且帶有負電荷，可以通過靜電吸附、絡合作用，固定土壤中的重金屬離子。同時可以利用生物轉化作用，使重金屬發生氧化、還原、甲基化和去甲基化反應，從而降低土壤中的重金屬含量。對于部分重金屬污染較為嚴重的區域，還可以在人工誘導下，讓微生物生成抗金屬毒性遺傳因子，通過激活金屬硫蛋白、金屬運輸酶、透性酶，使其能夠與重金屬結合，起到對土壤中重金屬的解毒作用。因此，施用生物炭基有機肥，能夠有效改善農作物土壤環境，促進農作物健康生長，實現增產目標。

綜上所述，生物炭基有機肥可以從多個方面改善土壤環境，使土壤環境更加有利于植物生長。同時可以通過使用生物炭基有機肥改善土壤的肥料養分利用率，從而控制肥料使用量，滿足節約成本和環保需求。因此，生物炭基有機肥在農業種植生產中具有廣泛的應用前景。

（作者單位：114200遼寧恒潤農業有限公司）