前言：中文期刊網(wǎng)精心挑選了堿性土壤的改良方法范文供你參考和學(xué)習(xí)，希望我們的參考范文能激發(fā)你的文章創(chuàng)作靈感，歡迎閱讀。
堿性土壤的改良方法范文1
【關(guān)鍵詞】：土壤改良 措施
中圖分類號(hào)：S2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914x（2014）26-01-01
1.土壤改良的階段
土壤改良工作一般根據(jù)各地的自然條件、經(jīng)濟(jì)條件，因地制宜地制定切實(shí)可行的規(guī)劃，逐步實(shí)施，以達(dá)到有效地改善土壤生產(chǎn)性狀和環(huán)境條件的目的。土壤改良過程共分兩個(gè)階段：
①保土階段，采取工程或生物措施，使土壤流失量控制在容許流失量范圍內(nèi)。如果土壤流失量得不到控制，土壤改良亦無法進(jìn)行。對(duì)于耕作土壤，首先要進(jìn)行農(nóng)田基本建設(shè)。
②改土階段。其目的是增加土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量，改良土壤性狀，提高土壤肥力。改土措施主要是種植豆科綠肥或多施農(nóng)家肥。當(dāng)土壤過砂或過黏時(shí)，可采用砂黏互摻的辦法。。
2.土壤改良的意義
（1）苗木培育周期長(zhǎng)，而且是全株利用，土壤養(yǎng)分消耗大，需要通過土壤改良來補(bǔ)充。
（2）育苗活動(dòng)及土壤天然缺陷產(chǎn)生的土壤養(yǎng)分不足和結(jié)構(gòu)不良，需要通過土壤改良來調(diào)節(jié)。
（3）樹木正常生長(zhǎng)所需要的有益生物，苗圃中常缺乏，需要人工添加。
（4）合理施肥可以有效調(diào)節(jié)土壤肥力，有效促進(jìn)苗木產(chǎn)量和質(zhì)量的提高。
3.土壤改良的幾點(diǎn)措施
3.1合理使用化肥
根據(jù)農(nóng)作物的目標(biāo)產(chǎn)量和土壤養(yǎng)分的測(cè)定值，確定施肥量、施肥種類、施肥時(shí)期等，這樣有利于土壤養(yǎng)分的平衡供應(yīng)，以避免盲目施肥，減少浪費(fèi)，減少對(duì)環(huán)境的污染；化肥應(yīng)與有機(jī)肥合理混用，在肥效上達(dá)到互補(bǔ)，提高肥料利用率，改善土壤結(jié)構(gòu)，防止土壤板結(jié)；由于微生物肥料具有無污染、提高作物品質(zhì)、改良土壤、增加土壤肥力等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)大力推廣和施用，從而減少對(duì)化肥的需用量；施用長(zhǎng)效氮肥和氮抑制劑。長(zhǎng)效氮肥由于供氮比較緩慢，不會(huì)造成土壤中無機(jī)氮素的快速升高，使施氮周期符合作物需肥規(guī)律，尤其在蔬菜作物上可大大降低硝酸鹽的累積和施用次數(shù)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。氮抑制劑是一種可使有效氮緩慢釋放的化學(xué)品，如氮吡啉、雙氫胺等，可顯著減少蔬菜中硝酸鹽含量，從而改善其品質(zhì)。
3.2施用土壤調(diào)理劑和新型植物生長(zhǎng)素
農(nóng)藥在作物體內(nèi)殘留問題，已引起人們的高度重視。減少農(nóng)藥用量，首先選擇施用免深耕土壤調(diào)理劑。該劑是一種生物化學(xué)制劑，對(duì)作物無毒、無副作用，可打破土壤板結(jié)、疏松土壤、提高土壤透氣性、促進(jìn)土壤微生物活性、增強(qiáng)土壤肥水滲透力、減少病蟲害發(fā)生，從而減少農(nóng)藥的用量。在保護(hù)地蔬菜生產(chǎn)的中、后期，由于大水漫灌、人工踩踏等原因而發(fā)生土壤板結(jié)，極不利于根系對(duì)水分、營(yíng)養(yǎng)的吸收。因此，該調(diào)理劑尤其適用于保護(hù)地蔬菜生產(chǎn)。其次施用一些新型植物生長(zhǎng)素來增加作物的抗逆、抗病性能，從而減少農(nóng)藥在土壤中的殘留，以達(dá)到改善作物品質(zhì)的目的。
3.3推廣應(yīng)用可降解農(nóng)用地膜
自覺清除農(nóng)田殘膜，把收集到的廢膜統(tǒng)一進(jìn)行合理的回收利用，同時(shí)減少有毒農(nóng)膜的購(gòu)買使用，可用黑色藥膜或黑色可降解膜。
3.4采用微灌工程合理灌溉
目前微灌形式有滴灌、滲灌、微噴和涌泉灌4種。在保護(hù)地生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)不同作物選擇與之適應(yīng)的微灌方式。
3.5施用充分腐熟的有機(jī)肥
未腐熟或腐熟不夠的有機(jī)肥，由于碳氮比（C/N）過高，土壤微生物難以分解，作物很難利用，而且新鮮的禽畜糞含鹽較高，作物不但不吸收，還容易加劇地下害蟲的為害。腐熟的有機(jī)肥是一種養(yǎng)分較齊全的肥料，大量施用可改善土壤的理化性狀，具有改良土壤、培肥地力的作用，有益保護(hù)地蔬菜生產(chǎn)。
4.土壤改良的具體方法
4.1酸性土壤改良方法
使用石灰中和酸性，每畝每次施40～50千克石灰，以后每次施用量減少1/2，直至改造為中性或微酸性土壤。施綠肥，增加土中有機(jī)質(zhì)，達(dá)到改善土壤酸性的效果。增加灌溉次數(shù)（水田可串灌），沖淡酸性對(duì)作物的危害。種植耐酸作物，如油菜、水稻、茶、桑、紅苕、果樹等，邊利用邊改造。增施堿性肥料，如碳酸氫銨、氨水、石灰氮、鈣鎂磷肥、磷礦石粉、草木灰等，對(duì)提高作物產(chǎn)量有好處。
所謂鹽堿土也叫鹽漬土，是指土壤中含有過量可溶性鹽類的土地，包括鹽土和堿土兩種性質(zhì)不同的土壤。所謂鹽土，主要是指土壤內(nèi)含有過量水溶性鹽分的土壤，多屬中性鹽，呈堿性反應(yīng)，pH值在7―8之間。因此，我們應(yīng)使用酸性肥料，如硫酸銨、硝酸銨、氯化銨、過磷酸鈣、磷酸二氫鉀、硫酸鉀等，定向中和堿性。種植耐堿作物，如棉花、豆科作物、麻類、地下結(jié)實(shí)作物、麥類等，邊利用邊改造。加深耕層，三溝配套，降低水位，逐年洗堿（鹽）。多施農(nóng)家肥，改良土壤，培肥地力，增強(qiáng)土壤的親和性能。
4.3黏性土壤改良方法
摻沙質(zhì)土，改善土壤耕作性。經(jīng)常清理三溝，增加土壤通透性，協(xié)調(diào)水、肥、氣、熱、菌的矛盾。多施有機(jī)肥料，促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成。勤中耕松土，加速肥料的分解釋放能力，為作物幼苗及時(shí)供給有效養(yǎng)分。
4.4沙質(zhì)土壤改良方法
砂性重的土壤一般表現(xiàn)為過分疏松，漏水漏肥，有機(jī)質(zhì)缺乏，蒸發(fā)量大，保溫性能低，肥勁短，后期易脫肥。一是大量施用有機(jī)肥料。這是改良砂質(zhì)土壤的最有效方法即把各種廄肥，堆肥在春耕或秋耕時(shí)翻入土中，由于有機(jī)質(zhì)的緩沖作用，可以適當(dāng)多施可溶性化學(xué)肥料，尤其是銨態(tài)氮肥和磷肥能夠保存在土中不流失。二是大量施用河泥、塘泥，這也是改良砂土的好方法。如果每年能每畝施河泥4～10噸。結(jié)合耕作，增施有機(jī)肥，使肥土相融：由于在日光溫室新建過程中富含有機(jī)質(zhì)的表層土大多被取走，故此新建溫室首要的問題是增加土壤中的有機(jī)質(zhì)含量。土壤有機(jī)質(zhì)具有提供作物所需要的養(yǎng)分和提高養(yǎng)分的有效性，改善土壤的理化性狀，增強(qiáng)土壤的保肥性能和緩沖性能的作用。幾年后土壤肥力必然能大幅度提高，過度疏松漏水，漏肥的情況將有改善。三是在兩季作物間隔的空余季節(jié)，種植豆類科蔬菜，間作、輪作，以增加土壤中的腐殖質(zhì)和氮素肥料。四是對(duì)砂層較薄的土壤可以深秋壓砂，使底層的粘土與砂土摻合，以降低其砂性。
4.5冷涼土壤改良方法
增施農(nóng)家肥，改善土壤結(jié)構(gòu)。三溝配套，降低水位，排明水、濾暗漬，經(jīng)常中耕破板（水田則泥腳薅草），提高土溫。.多施磷鉀肥（因冷浸田多缺有效磷肥）和暖性肥（如牛馬騾糞、渣肥、火糞土、稻草及作物莖葉等），促根壯稈奪高產(chǎn)。水旱輪作（3～5年輪換1次），減少病、蟲、草害。
4.6瘦土壤改良方法
種植豆科或綠肥作物，提高土壤含氮量，如紅花草子、箭舌豌豆、草木樨、黃花苜蓿、檉麻、蠶豆、油菜等。增施氮素含量高的肥料，如尿素、硝酸銨、硫酸銨、氯化銨等，提高土壤肥力。逐年加深耕層，促進(jìn)土壤熟化，同時(shí)施足農(nóng)家肥料作底肥，則改造力度更大，效果更好。清除土中的砂礫石塊，減少“吊氣”死苗，確保密度和穩(wěn)產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]周家成.關(guān)于對(duì)苗圃土壤改良的思考[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù).2013.07.
[2]申鳴，方亮.鹽堿地不同措施的改良效果及樹木存活率比較[J].中國(guó)園藝文摘.2013.06.
堿性土壤的改良方法范文2
關(guān)鍵詞：生物炭；性質(zhì)；酸性土壤；改良機(jī)制
中圖分類號(hào)：X71；S156.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）05-0997-04
Biochar and Research Advances of Biochar in Acidic Soil Improvement
ZHANG Xianga，WANG Diana，JIANG Cun-canga，PENG Shu-angb
（a.College of Resources and Environment；b.College of Horticulture and Forestry Science，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China）
Abstract： In recent years， increasing attention has been paid in many disciplines to biochar which has special properties and potential beneficial effects to environment and ecosystem， especially in the improvement of acidic soil. With the changing of agriculture cropping patterns and structure in China，the phenomenon of the soil acidification in some regions has gradually increased. The biochar’s properties and the latest research results on the improvement of acidic soil by biochar are reviewed， and the outlook of the future research on biochar is put forward.
Key words： biochar； property； acidic soil； improvement mechanism
酸性或弱酸性土壤主要分布在熱帶和亞熱帶地區(qū)，土壤酸化會(huì)直接導(dǎo)致耕地土壤理化性質(zhì)變差，并打破原有的適宜作物生長(zhǎng)的土壤生態(tài)環(huán)境條件，使土壤pH下降，導(dǎo)致土壤中有效硼、鉬等含量下降，而土壤中有效鐵、鋁、錳等含量增加，使作物產(chǎn)生錳、鋁中毒等，進(jìn)而導(dǎo)致土壤中鈣、鎂等元素的缺乏，使作物生長(zhǎng)發(fā)育不良，產(chǎn)量和品質(zhì)下降[1]。鋁毒和土壤肥力低是酸性土壤限制作物生長(zhǎng)的兩個(gè)重要因素[2]。為改善土壤酸性和提高作物產(chǎn)量，石灰曾被廣泛運(yùn)用，但是石灰應(yīng)用有很多限制條件，作用不長(zhǎng)久并易產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)[3]。
近年來人們對(duì)生物炭的研究愈來愈多，其作為土壤改良劑、肥料緩釋載體及碳封存劑備受重視。生物炭添加到土壤中能改善土壤理化性質(zhì)，影響土壤肥力。筆者主要對(duì)生物炭的性質(zhì)及其對(duì)酸性土壤的改良進(jìn)行了闡述，并對(duì)其今后的研究方向進(jìn)行了展望。
1 生物炭及其性質(zhì)
生物炭最早起源于巴西亞馬遜流域，它是古代人們?cè)诎l(fā)展熱帶酸性土壤農(nóng)業(yè)管理實(shí)踐中創(chuàng)造出的人工土壤[4]。早期的歐洲殖民者將這種土稱為黑土，其上部的富碳層厚達(dá)35 cm，含有大量生物來源的黑炭，這與周邊棕紅色的氧化土有明顯區(qū)別。現(xiàn)代科學(xué)家從這種土壤性質(zhì)出發(fā)，希望能夠通過類似古人的管理理念在貧瘠土壤上培育出高碳庫(kù)的土壤[5]。黑土中的關(guān)鍵成分是炭，也稱為生物炭，它是作物秸稈等有機(jī)物質(zhì)及其衍生物在限制供氧的條件下加熱而成的。
1.1 生物炭的制備
生物質(zhì)原料在裂解爐限氧的環(huán)境條件下燃燒發(fā)生裂解反應(yīng)，產(chǎn)生的煙氣在真空泵的抽引下經(jīng)過冷卻分離設(shè)備除了可以得到生物油、木醋液和可燃?xì)怏w3種產(chǎn)品外，其裂解反應(yīng)的剩余物質(zhì)就是生物炭[6]。制得生物炭的性質(zhì)取決于制備生物炭的材料和制備條件如溫度、氧氣含量和時(shí)間等[7，8]。而生物炭的產(chǎn)量則取決于高溫分解過程的快慢。快速高溫分解能夠得到20%的生物炭、20%的合成氣和60%的生物油，而慢速高溫分解可以產(chǎn)生50%的生物炭和少量的油[9]。
1.2 生物炭的性質(zhì)及其應(yīng)用
生物炭的功能主要決定于其理化性質(zhì)。而生物炭的理化性質(zhì)又決定于制備生物炭的材料和制備條件如溫度、氧氣含量和時(shí)間等[7，8]。因此，制備生物炭的原料不同，制備條件的差異導(dǎo)致獲得的生物炭的性質(zhì)也存在很大差異。
生物炭含有一定量的堿性物質(zhì)，一般呈堿性。研究發(fā)現(xiàn)生物炭表面的有機(jī)官能團(tuán)和生物炭中的碳酸鹽是堿的主要存在形態(tài)，碳酸鹽對(duì)生物炭堿的貢獻(xiàn)隨制備溫度的升高而增加，有機(jī)官能團(tuán)的貢獻(xiàn)呈相反的趨勢(shì)[10]。X射線衍射圖譜和生物炭中碳酸鹽的量表明在較高溫度條件下制備生物炭時(shí)，碳酸鹽是生物炭中堿性物質(zhì)的主要存在形式。紅外光聲光譜和Zeta電位則表明生物炭有豐富的含氧官能團(tuán)[11]。
生物炭主要由芳香烴和單質(zhì)碳或具有石墨結(jié)構(gòu)的碳組成，含有60%以上的碳元素[12]，具有高度羧酸酯化和芳香化結(jié)構(gòu)[13]，使其與其他任何形式的有機(jī)碳相比都具有更高的生物化學(xué)和熱穩(wěn)定性[14]，可用于碳的封存固定。此外，生物炭可溶性極低，擁有較大的孔隙度和比表面積[15]。這些基本性質(zhì)使其具備了吸附能力、抗氧化能力和抗生物分解能力強(qiáng)的特性，可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、能源、環(huán)境等領(lǐng)域[12]。
2 生物炭與酸性土壤的改良
2.1 土壤酸化及其改良方法
土壤酸化是指土壤中氫離子增加的過程或者說是土壤酸度由低變高的過程，它是一個(gè)持續(xù)不斷的自然過程。土壤中存在一些天然酸的形成過程，但這一過程的速度非常緩慢，而人為的影響使得這一過程大大加速。影響土壤酸化的人為因素主要有兩方面，一是酸性氣體的大量排放，導(dǎo)致酸沉降的增加；二是不當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)措施[16]。控制酸沉降是控制土壤酸化的根本途徑。但對(duì)于已經(jīng)發(fā)生酸化的土壤，必須采取一些措施來改良，目前主要有兩種改良方法，一是運(yùn)用化學(xué)改良劑進(jìn)行改良，另一種是采取一定的生物措施來達(dá)到改良的效果[16]。
目前，適當(dāng)加入石灰石或白云石被認(rèn)為是防止土壤酸化同時(shí)提高土壤養(yǎng)分的有效方法，此法在歐美等國(guó)家得到一定程度的應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)是可以較為快速地緩解或消除土壤酸化及其影響[17]，但其副作用也不容忽視，特別是會(huì)導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量的下降[3]。因而，尋找和施用合適的改良劑以中和土壤酸度、提高土壤肥力、恢復(fù)酸性土壤的生產(chǎn)力對(duì)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)具有雙重意義[18]。
2.2 生物炭改良酸性土壤的機(jī)制
生物炭中含有堿性物質(zhì)，加入土壤后這些堿性物質(zhì)可以很快釋放出來，中和部分土壤酸度，使土壤pH升高[19]。生物炭能夠顯著提高土壤pH、改變土壤質(zhì)地、增大鹽基交換量，從而引起土壤陽(yáng)離子交換量增加。袁金華等[19]研究表明，稻殼炭含有一定量的堿性物質(zhì)和鹽基陽(yáng)離子，能夠顯著降低土壤酸度，增加土壤交換性鹽基數(shù)量和鹽基飽和度，它可使土壤交換性鋁、可溶性鋁和有毒形態(tài)鋁含量降低，從而有效緩解酸性土壤地區(qū)鋁對(duì)植物的毒害。
生物炭作為石灰替代物，可通過提高土壤堿基飽和度降低可交換鋁水平、消耗土壤質(zhì)子來提高酸性土壤pH，同時(shí)可改良酸性土壤一些養(yǎng)分的有效性[20]。生物炭中含有大量植物所需的必需營(yíng)養(yǎng)元素，除C含量較高外，N、P、K、Ca和Mg的含量也較高，且在制備過程中C和N的含量由于燃燒和揮發(fā)的原因隨溫度的升高而降低，而K、Ca、Mg和P的含量隨溫度的升高而增加[21]。此外，也有研究發(fā)現(xiàn)生物炭中營(yíng)養(yǎng)元素的含量和其來源物料中元素的含量呈直線相關(guān)[22]。Yuan等[23]比較了由油菜秸稈、小麥秸稈、玉米秸稈、稻草、稻糠、大豆秸稈、花生秸稈、蠶豆秸稈和綠豆秸稈制備的生物炭的元素含量，發(fā)現(xiàn)由于4 種豆科植物秸稈中的Ca、Mg和K含量高于5種非豆科植物殘?bào)w中的含量，4種豆科秸稈制備的生物炭中這些養(yǎng)分的含量也明顯高于5種非豆科植物殘?bào)w制備的生物炭中的含量。生物炭含有的礦質(zhì)養(yǎng)分可增加土壤中的礦質(zhì)養(yǎng)分含量，如P、K、Ca、Mg及N素，生物炭通常對(duì)養(yǎng)分貧瘠土壤及沙質(zhì)土壤的一些養(yǎng)分補(bǔ)充作用較明顯[24]。花莉[25]研究發(fā)現(xiàn)，土壤中的生物炭有利于提高土壤陽(yáng)離子交換量、pH、總P和總N含量，陽(yáng)離子交換量的增幅可達(dá)到40%，而pH可以提高一個(gè)單位左右。黃超等[26]的研究表明，紅壤施用生物炭不僅可提高土壤碳庫(kù)，還可降低土壤酸度，增加土壤pH和鹽基飽和度，增加土壤水穩(wěn)定性團(tuán)聚體數(shù)量，增加土壤的速效磷、速效鉀和有效氮，增強(qiáng)土壤保肥能力，改善生長(zhǎng)環(huán)境，從而促進(jìn)黑麥草生長(zhǎng)。
生物炭富含有機(jī)碳，可以增加土壤有機(jī)碳含量以及土壤有機(jī)質(zhì)或腐殖質(zhì)含量，從而可提高土壤的養(yǎng)分吸持容量及持水容量[24]。施用生物炭能夠促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)水平的提高[27]，一方面是由于生物炭能吸附土壤有機(jī)分子，通過表面催化活性促進(jìn)小的有機(jī)分子聚合形成土壤有機(jī)質(zhì)，另一方面生物炭本身極為緩慢的分解過程有助于腐殖質(zhì)的形成，能夠通過長(zhǎng)期作用促進(jìn)土壤肥力的提高。
生物炭能夠有效調(diào)控土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的循環(huán)。首先，生物炭獨(dú)特的表面特性使其對(duì)土壤水溶液中的銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、K、P及氣態(tài)氨等不同形態(tài)存在的營(yíng)養(yǎng)元素有很強(qiáng)的吸附作用。同時(shí)施加生物炭后土壤持水能力和供水能力得到顯著提高[28，29]。其次，生物炭能通過調(diào)節(jié)硝化和反硝化作用來避免N素?fù)p失。最后，生物炭與其他有機(jī)或無機(jī)肥料配合使用會(huì)使作物增產(chǎn)效果更佳[30]。
生物炭的孔隙度對(duì)保持養(yǎng)分離子的能力有很重要的作用，生物炭對(duì)養(yǎng)分的保持能力是通過對(duì)水分的保持實(shí)現(xiàn)的。生物炭的孔隙結(jié)構(gòu)能降低水分的滲濾速度，增強(qiáng)土壤對(duì)溶液中移動(dòng)性很強(qiáng)和容易淋失養(yǎng)分元素的吸附能力，如高pH條件下的NO3-和低pH條件下的鹽基陽(yáng)離子等[30]。生物炭具有強(qiáng)大的吸附能力，其可吸附NH4+、NO3-等多種水溶性鹽離子，具有良好的保肥和去污能力[31]。生物炭具有較強(qiáng)的吸濕能力，從而影響土壤的持水能力。生物炭所具有的強(qiáng)吸附性可以吸附大氣中的一部分水分和減少降雨時(shí)雨水的流失，最大程度地將雨水吸附到它所在的可耕層，供作物的生長(zhǎng)需要，使干旱缺水地區(qū)的土壤能夠長(zhǎng)出植被，防止沙漠化[7]。土壤水分含量和有效性是世界范圍內(nèi)衡量土壤生產(chǎn)力的重要指標(biāo)。生物炭可以吸附和保持水分，并且可以增強(qiáng)土壤水分的滲透性[32，33]。而且土壤的田間持水量隨施入生物炭數(shù)量的增加而增加[33]。在亞馬遜河流域的某些地區(qū)，施入生物炭可使土壤的保水能力提高18%[30]。
此外，生物炭的孔隙結(jié)構(gòu)及水肥吸附作用也使其成為土壤微生物的良好棲息環(huán)境，其多孔性和表面特性能夠?yàn)槲⑸锷嫣峁└街稽c(diǎn)和較大空間，為土壤有益微生物提供保護(hù)，特別是菌根真菌，可提高有益微生物的繁殖能力及活性，增強(qiáng)泡囊叢枝菌根菌（VAM）對(duì)植物的侵染，同時(shí)調(diào)控土壤微環(huán)境的理化性質(zhì)，影響和調(diào)控土壤微生物的生長(zhǎng)發(fā)育和代謝，進(jìn)而增強(qiáng)土壤肥力。因此生物炭可作為微生物肥料接種菌的載體，增加接種菌在土壤中的存活率及對(duì)植物的侵染[24]。
生物炭也能改變有毒元素的形態(tài)，降低有毒元素對(duì)作物及環(huán)境的危害，有助于植株正常發(fā)育。許多學(xué)者認(rèn)為，施用生物炭能顯著增大土壤pH，由此降低Al、Cu、Fe等重金屬可交換態(tài)的含量，與此同時(shí)增加Ca和Mg等植物必需元素的可利用性，一方面可減輕有害元素對(duì)作物生長(zhǎng)過程中的傷害，另一方面可增加植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的攝取，從而促進(jìn)植株的生長(zhǎng)[34]。Jin等[35]的研究表明，生物炭可以有效去除土壤中的Cd和Pb等重金屬元素。
3 生物炭研究存在的問題與展望
目前，生物炭已成為最新研究熱點(diǎn)，其在全球碳的生物地球化學(xué)循環(huán)和緩解全球氣候變化研究領(lǐng)域、在農(nóng)業(yè)土壤改良和作物栽培領(lǐng)域以及在土壤污染物質(zhì)的生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域等都有重要意義，在環(huán)境科學(xué)和土壤學(xué)方面有更廣闊的應(yīng)用前景[34]。然而，也有人認(rèn)為生物炭固碳只是某些人的“美好愿望”而無法實(shí)現(xiàn)[10]。生物炭應(yīng)用仍需解決的問題主要有以下幾個(gè)方面：國(guó)外農(nóng)場(chǎng)規(guī)模大，作物秸稈等生物炭制備原材料的收集和運(yùn)輸?shù)募s化經(jīng)營(yíng)成本較低，處理率較高，而中國(guó)農(nóng)田規(guī)模小、經(jīng)營(yíng)分散、收集和運(yùn)輸成本高，嚴(yán)重限制了生物炭的獲得與應(yīng)用。另外，生物炭對(duì)酸性土壤改良有效果，但其最佳用量及機(jī)理尚不清晰，其對(duì)中性或堿性土壤是否有效也有待探討。生物炭研究還停留在實(shí)驗(yàn)室和田間的理論階段，對(duì)于在生產(chǎn)上的推廣以及具體應(yīng)用過程中所需要的技術(shù)支持還處于起步階段。同時(shí)要考慮大量施用生物炭可能存在一些不利的方面，如生物質(zhì)在熱解過程中可能產(chǎn)生少量有毒物質(zhì)，且生產(chǎn)的高溫分解過程也會(huì)增加溫室氣體的排放等[9]。
參考文獻(xiàn)：
[1] 鄭福麗，譚德水，林海濤.酸化土壤化學(xué)改良劑的篩選[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，43（4）：56-58.
[2] YUAN J H， XU R K. Amendment of acid soils with crop residues and biochars[J]. Pedosphere，2001，21（3）：302-308.
[3] HTITT R F， SCHNEIDER B U. Forest ecosystem degradation and rehabilitation[J]. Ecological Engineering，1998，10：19-31.
[4] RENNER R. Rethinking biochar[J]. Environmental Science & Tcehnology，2007，41（17）：5932-5933.
[5] SOHI S，LOEZ-CAPEL E， KRULL E， et al. Biochar’s roles in soil and climate change： A review to guide future research[R]. Australia：CSIR，2009.
[6] 張忠河，林振衡，付婭琦，等.生物炭在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（22）：11880-11882.
[7] LUA A C， YANG T. Effects of vacuum pyrolysis conditions on the characteristics of activated carbons derived from pistachio-nut shells[J]. Journal of Colloid and Interface Science，2004， 276（2）：364-372.
[8] GUNDALE M J， DELUCA T H. Temperature and source material influence ecological attributes of ponderosa pine and Douglas-fir charcoal[J]. Forest Ecology and Management，2006， 231（1）：86-93.
[9] 劉 霞.生物炭能否給地球降降溫[N]. 科技日?qǐng)?bào)，2009-07-12（2：1-5）.
[10] 袁金華，徐仁扣.生物質(zhì)炭的性質(zhì)及其對(duì)土壤環(huán)境功能影響的研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2011，20（4）：779-785.
[11] YUAN J H， XU R K，ZHANG H. The forms of alkalis in the biochar produced from crop residues at different temperatures[J]. Bioresource Technology，2011，102（3）：3488-3497.
[12] 陳溫福，張偉明，孟 軍，等. 生物炭應(yīng)用技術(shù)研究[J]. 中國(guó)工程科學(xué)，2011，13（2）：83-89.
[13] WASHINGTON J B， JOSEPH J P. Sorption hystersis of benzene in charcoal particles[J]. Environ Sci Technol，2003，37（2）：409-417.
[14] 安增莉，方青松，侯艷偉. 生物炭輸入對(duì)土壤污染物遷移行為的影響[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2011，30（3）：7-10.
[15] GERARD C， ZOFIA K， STAVROS K. Relations between environmental black carbon sorption and geochemical sorbent characteristics[J]. Environ Sci Technol，2004，38（13）：3632-3640.
[16] 易杰祥，呂亮雪，劉國(guó)道.土壤酸化和酸性土壤改良研究[J]. 華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，12（1）：23-28.
[17] LUNDSTROM U S， BAIN D C， TAYLOR A F S， et al. Effects of acidification and its mitigation with lime and wood ash on forest soil processes areview[J]. Water Air and Soil Pollution Focus，2003，3（4）：5-28.
[18] 王 寧，徐仁扣，李九玉.添加植物物料對(duì)2種酸性土壤可溶性鋁的影響[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2009，25（3）：59-62，68.
[19] 袁金華，徐仁扣. 稻殼制備的生物質(zhì)炭對(duì)紅壤和黃棕壤酸度的改良效果[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2010，26（5）：472-476.
[20] NOVAK J M， BUSSCHER W J， LAIRD D L， et al. Impact of biochar amendment on fertility of a southeastern coastal plain soil[J]. Soil Science，2009，174（2）：105-112.
[21] CAO X D， HARRIS W. Properties of dairy-manure-derived biochar pertinent to its potential use in remediation[J]. Bioresource Technology，2010，101（14）：5222-5228.
[22] ALEXIS M A， RASSE D P， RUMPEL C， et al. Fire impact on C and N losses and charcoal production in a scrub oak ecosystem[J]. Biogeochemistry，2007，82（2）：201-216.
[23] YUAN J H， XU R K. The amelioration effects of low temperature biochar generated from nine crop residues on an acidic Ultisol[J]. Soil Use and Management，2011，27（1）：110-115.
[24] 何緒生，耿增超，佘 雕，等.生物炭生產(chǎn)與農(nóng)用的意義及國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2011，27（2）：1-7.
[25] 花 莉.城市污泥堆肥資源化過程與污染物控制機(jī)理研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2008.
[26] 黃 超，劉麗君，章明奎.生物質(zhì)炭對(duì)紅壤性質(zhì)和黑麥草生長(zhǎng)的影響[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），2011，37（4）：439-445.
[27] KIMETU J M， LEHMANN J. Stability and stabilisation of biochar and green manure in soil with different organiccarbon contents[J]. Aust J Soil Res，2010，48（7）：577-585.
[28] LAIRD D A. The charcoal vision： A win-win-win cenario for simultaneously producing bioenergy， permanently sequestering carbon， while improving soil and water quality[J]. Agron J， 2008，100（1）：178-181.
[29] CHEN Y， SHINOGI Y， TAIRA M. Influence of biochar use onsugarcane growth， soil parameters， and groundwaterquality[J]. Aust J Soil Res，2010，48（7）：526-530.
[30] GLASER B， LEHMANN J， ZECH W. Ameliorating physical and chemical properties of highly weathered soils in the tropics with char-coal-a review[J]. Biology and Fertility of Soils，2002，35（4）：219-230.
[31] 張文玲，李桂花，高衛(wèi)東. 生物質(zhì)炭對(duì)土壤性狀和作物產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，25（17）：153-157.
[32] CHENG C H， LEHMANN J， THIES J E， et al. Oxidation of black carbon by biotic and abiotic processes[J]. Organic Geochemistry，2006，37（11）：1477-1488.
[33] ASAI H， SAMSON B K， STEPHAN H M， et al. Biochar amendment techniques for upland rice production in Northern Laos： Soil physical properties， leaf SPAD and grain yield[J]. Field Crop Research，2009，111（1）：81-84.