生物炭提高不同磷源制得的复合肥料中磷素有效性的研究

作者：肥料与健康 2024/11/27 10:07:14

生物炭是指由富含碳的生物质在无氧或缺氧条件下经过高温裂解生成的一种具有高度芳香化、富含碳素的多孔固体颗粒物质。它含有大量的碳和植物营养物质，具有丰富的孔隙结构，较大的比表面积且表面含有较多的含氧活性基团，是一种多功能材料。它不仅可以改良土壤，增加肥力，吸附土壤或污水中的重金属及有机污染物，还对碳氮具有较好的固定作用，施加于土壤中，可以减少CO2、N2O、CH4等温室气体的排放，减缓全球变暖。得益于

生物炭是指由富含碳的生物质在无氧或缺氧条件下经过高温裂解生成的一种具有高度芳香化、富含碳素的多孔固体颗粒物质。它含有大量的碳和植物营养物质，具有丰富的孔隙结构，较大的比表面积且表面含有较多的含氧活性基团，是一种多功能材料。它不仅可以改良土壤，增加肥力，吸附土壤或污水中的重金属及有机污染物，还对碳氮具有较好的固定作用，施加于土壤中，可以减少CO₂、N₂O、CH₄等温室气体的排放，减缓全球变暖。得益于其独特的结构与广泛的应用价值，生物炭被学界冠以 “黑色黄金”之美誉，并成为热点研究领域之一。

农业领域应用

生物炭富含有机碳，可以增加土壤有机碳含量，以及土壤有机质和腐殖质含量，进而提高土壤的养分吸持容量；生物炭多数呈碱性，或者具有较大石灰当量值，可以作为石灰替代物，通过提高土壤碱基饱和，消耗土壤质子而提高酸性土壤pH，因此，可改良酸性土壤一些养分的有效性；生物炭具有一定的吸水能力，尤其是氧化后的生物炭可提高沙质土壤的持水量，从而改善土壤持水能力。

近期研究

李锋、欧继喜、孙桂森等人从生物炭与化肥配合施用的角度入手，研究了添加生物炭对不同磷源复合肥料在土壤中磷素形态转化以及对作物磷肥利用率的影响，旨在为开发节肥增效、环境友好型肥料提供参考。

磷矿资源具有不可再生性、不可循环利用性等特点，且土壤易通过固定或专性吸附磷素, 导致磷肥的当季利用率普遍较低，因此提高磷肥的当季利用率一直是农业生产中迫切需要解决的问题。稻麦壳是我国最常见的农业废弃物之一，可用稻麦壳为原料制备生物炭使其变废为宝。生物炭具有较大的比表面积和较多的官能团，添加生物炭若能提高复合肥料中磷素的有效性，则可促进稻麦壳的资源化利用。

土壤培养试验表明，在不同磷源的复合肥料中加入5%、10%生物炭后，能够提高磷在土壤中的有效性，H₂O-P和NaHCO₃-P含量均有不同程度的提高，NaOH-P和HCl-P含量变化不明显。在相同磷源下，添加生物炭处理的菜心鲜物质和干物质质量与未添加生物炭处理的差异不显著，但添加生物炭处理均不同程度地提高了菜心对磷的利用率。

在未来研究中，有关生物炭与化学肥料配施的研究上仍存在生产工艺技术、成本及种植户的接受程度等问题，需要更深层次的创新与探索；需对生物炭与传统化肥复合的工艺进行深入研究，如结合不同的地域环境，考虑气候、土质以及农作物自身特性研发新的工艺，从原料的混合方式、物料的成分与来源、复配工艺等多角度优化生产工艺，最终达到降本增效的目的；应加强肥料生产企业、农业科技工作者的产学研用合作，持续地、系统地研究生物炭对作物生产以及化肥减量对土壤的影响，并将其作为今后应用研究中的重点方向。