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基本參數

生物炭及炭基肥對農田土壤的改良作用

生物炭和生物炭基肥對我國農田土壤的改良作用主要體現在酸化土壤改良、土壤持水性能改善以及土壤碳氮營養和養分有效性調控等方面。

2.1 農田土壤酸化改良

在我國南方農田酸化土壤中，鋁毒往往是限制作物生長發育的主要因素之一。 生物炭含有較多堿性物質和鈣、鎂、鉀、鈉等鹽基離子，通過吸附和中和作用降低酸性土壤中交換性氫離子和交換性鋁離子的濃度，可提高酸化土壤 pH 值，減輕土壤鋁毒對農作物的影響。 研究表明，生物炭能顯著提高土壤 pH 值，降低活性鋁等酸化土壤中的有害物質對作物生長的毒害作用。生物炭對農田酸化土壤的改良效果受到不同物料來源和炭化結構的影響，也與土壤類型和土壤質地有密切關系。高溫裂解所獲得的生物炭中含有更多的灰分、堿性物質和鹽基離子，對酸性土壤能產生明顯的石灰效應，因而在農田酸化土壤改良中具有更顯著的應用效果。此外，生物炭的改良效果在酸性紅壤中的表現優于其他土壤，在黏土中表現優于沙土和壤土。然而，受原材料、裂解溫度以及土壤性質的影響，生物炭對酸化農田土壤的改良效應不盡相同。

2.2 農田土壤持水性能改善

生物炭具有穩定的結構和性質，施入土壤后生物炭顆粒通過吸附過程黏附到土壤礦物表面，進而持續影響土壤的理化性狀。在生物炭疏松多孔、比表面積大、官能團豐富等特性的作用下，農田土壤容重、孔隙度、透氣性、持水性能等土壤性狀可以得到一定改善。生物炭對不同質地的土壤性狀具有不同的改良效果：黏性土壤添加生物炭后水分滲透性得到明顯改善，進而提高黏性土壤的通透性；在質地較輕的土壤中，生物炭可通過孔隙結構產生海綿效應，在一定程度上提高土壤田間持水量。研究證實，生物炭和生物炭基肥對農田土壤持水性能均有較好的改善效果，既可提高土壤保水能力，又能進一步促進肥料高效利用，但過量施用生物炭和炭基肥則不利于土壤保水保肥。