米莉萍
摘 要:生物炭作為一種多功能的材料,已經逐漸被應用于多個不同的行業領域之中。土壤是人類以及其他生物生存的根本,近幾年,通過科學技術的不斷深入研究,很多學者發現生物炭對于土壤具有一定的肥料作用。本文從生物炭的性質特點出發,簡要闡述其對土壤肥料的作用以及發展前景。
關鍵詞:生物炭;土壤肥料;作用與發展
當前階段,很多專家學者都在深入探究生物炭對土壤肥料的作用,從而希望能夠通過生物炭的作用不斷改良土壤的理化性質,進而種植出更加高質量與高產量的作物。而生物炭與土壤肥料之間的相互關系與作用也將成為其未來的一個主要發展動向。
一、生物炭性質與特征
生物炭是一種粉狀的顆粒物質,作為一種現代化科學技術的產物,生物炭是生物物質在發生一定化學變化之后而形成的。此外,根據原材料類型的不同,所產生的生物炭的種類也不同,進而每一種生物炭的具體成分以及性質特征也是不同的,當前階段對于生物炭的性質和特征至今尚未完全研究完畢。由于生物炭內部含有一定含量的礦物質和有機物,因此生物炭對于土壤來說又具有一定的改良作用,可以起到土壤肥料的作用。
二、生物炭對土壤肥料的作用
(一)生物炭對土壤有機質的作用
從土壤中的有機質這一角度進行分析,在農作物的生長過程中,土壤不可能實現對農作物的持續性營養物質提供,因為任何類型的土壤都具有一定的修養期,也就是說土壤在長期耕種之后,需要一定的時間來進行自身恢復。一般來說,增加土壤中腐殖質含量的方式都是采用較為傳統的免耕和堆肥這兩種手段。但是與此同時,在堆肥過程中,肥料也會隨著時間的不斷延長而隨之不斷揮發,到最終能夠真正深入到土壤內部,對土壤起到改良作用的肥料十分微弱。而生物炭的出現則可以有效解決這一問題,將生物炭應用于改良土壤肥力的過程中,不僅可以減少相關肥料的損失,而且還可以有效增加土壤中的碳含量,進而增強土壤中腐殖質的含量。并且與其他肥料相比,生物炭的增肥效果更加明顯,已經成為一種新型的應用于農業領域的有機肥料,但是由于生物炭與其他物質相比對土壤的作用機制相對有一些不同,因此,在使用生物炭增加土壤中的有機質時需要結合其他肥料兼顧使用。
比如,在應用生物炭改進土壤肥力的過程中,可以采用其他肥料改善生物炭存在的不足。首先需要充分分析土壤的各種理化性質,判斷土壤的酸堿度以及其自身含有的養分含量。其次還要結合生物炭的種類的進行更加具有針對性的使用,一般來說生物炭在加工過程中往往會產生堿性物質,在將生物炭應用到土壤中的過程中會促使土壤中的有機離子和氫離子之間進行交換,進而發生化學反應,因此,要盡量選在酸性土壤中使用生物炭。在整個過程中,由于生物炭含有的礦物質元素較低,在增加土壤養分方面稍遜一籌,這時技術人員可以結合動物以及禽類的糞便與生物炭混合使用,這些生物糞便能夠有效分解生物炭中的礦物質,進而使其更加充分地融入土壤之中,增加土壤中的有機質含量,比如氫元素、磷元素和鉀元素等元素的含量,從而達到提升土壤肥力的作用。
(二)生物炭對土壤肥料物理層面的作用
在使用生物炭的過程中,在生物炭自身碳元素物理性質的影響與作用下,使得生物炭內部結構組織之間存在很多的空隙,并且由于生物炭內部結構與組織之間的這些空隙之間的距離相對比較大,因此使得生物炭本身具有很強的吸水性。該性質促使生物炭在對土壤進行相關作用時,尤其是在提高土壤中的腐殖質的過程中,可以通過利用生物炭的強吸水性去調整土壤自身的樞密程度,在一定程度上可以有效軟化土壤。另一方面,生物炭還有一個物理性質,那就是能夠有效提升土壤中微生物的活性,促使土壤中的微生物能夠保持在一個比較活躍的狀態,從而使其能夠更加積極主動地在土壤中進行相關的分解作用,進而提高土壤中的腐殖質含量,使土壤自身的養分儲備量能夠得到有效提升。
比如,針對土壤經過長時間日曬與風吹而出現的水土流失以及營養物質流失的情況,就完全可以通過利用生物炭這種物質來使其得到有效改善。在比較干旱的季節,技術人員可以結合土壤中的實際水分含量情況以及作物的實際生長情況,向土壤中撒入一定數量的生物炭,這些生物炭能夠很好地與土壤中的小顆粒緊緊吸附在一起。在實際作用過程中,由于生物炭具有很強的吸水能力,從而使得土壤小顆粒的吸水能力也就相應增強,而生物炭與土壤小顆粒的融合則可以有效提升土壤的吸水能力,進而起到減少水分蒸發與水分流失的情況,使得土壤中的水分能夠達到最大的飽和值。
三、生物炭在土壤肥料應用中的發展前景
相對而言,生物炭作為一種新型的物質,在我國很多領域中都到了廣泛的應用,但是對于其專業的研究與探索則只是剛剛起步。當前階段,對于生物炭的研究更多的還是停留在通過判斷其酸堿性質從而使其降低土壤酸性的程度,對于不同類型生物炭的具體成分以及具體用量還不是十分明確。在之后的發展過程中,應該制定更加科學、系統以及具有針對性的研究方案,一方面是要對生物炭的種類進行更加精細化的區分,使其能夠更加合理地應用于改善土壤肥力的過程之中。其次還要強化對由動物、禽類糞便分解而成的這類生物炭的研究力度與重視程度。
比如,在未來研究生物炭的過程中,可以從生物炭的原材料入手進行深入探索。首先要通過分析不同原材料的構成成分,初步確定不同類型生物炭的理化性質。其次要采用控制變量法將不同種類的生物炭應用于同種類型與性質的土壤之中,通過土壤的變化判斷不同生物炭的獨特性質。之后在進行其他肥料與生物炭的配合使用的過程中,需要結合二者之間的共同作用理清生物炭與肥料之間的互補關系,在研究生物炭的時候,需要重點把握相關的復合工藝與技術,這將是未來對生物炭研究與分析的關鍵手段。
四、結束語
對關于生物炭與土壤肥料之間的作用及未來發展進行研究具有十分重要且深遠的意義,不僅可以影響生物炭的實際應用范圍與效應,還關系到土壤肥力的改善和相關肥料的優化,從而直接影響農業生產。
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