农业工程职称论文对农业领域的生物炭研究(2)

　　虽然生物炭本身可供作物直接吸收的养分含量很少,但在土壤等各种生物或非生物因素的交互作用下,也会缓慢释放一些营养元素,补充土壤养分来源供植物吸收利用。生物炭的多孔结构、较大的比表面积和电荷密度,使其对土壤水分和营养元素的吸持能力增强,从而间接提高了土壤有效养分的含量和生产性能。大量研究证明,生物炭施入土壤后对提高土壤肥力和肥料利用率有重要作用,当施用20t?hm-2以上的生物炭时,大约可减少10%的化肥用量。这是由于生物炭对铵离子有很强的吸附能力,因而降低了土壤中氮素的挥发,减少了养分流失,从而提高了土壤肥力。生物炭对磷酸根离子也具有很强的吸附能力。总体看来,生物炭吸持养分离子、持肥缓释的作用已经得到大量试验证明。可以认为,尽管生物炭对不同种类的离子吸附能力存在差异,但当土壤中存在一定数量的生物炭时,有助于土壤肥力的提高。

　　2.1.3生物炭对土壤微生物的影响

　　生物炭对土壤理化性质产生的各种影响直接或间接地影响到土壤微生物的活动,土壤微生物的消长又是土壤理化反应的重要“催化剂”,二者相辅相成,相互作用。已有研究结果表明,亚马逊黑土与西部原始森林土壤的细菌群落较为相似,但多样性却提高了25%,固氮菌的数量和固氮能力也在生物炭的作用下得到了明显提升。据报道,不同用量的生物炭使豌豆根系的固氮量由对照的50%提高到72%,并使作物根部真菌的繁殖能力增强,当生物炭用量达到30%时,菌根菌侵染量显着提高[46]。

　　在一定范围内,随着生物炭施用量的增加,土壤微生物的数量和活性都显着提高。学界普遍认为,生物炭均匀、密布的孔隙在土壤中得以保留并形成了大量微孔,为微生物的栖息与繁殖提供了良好的“庇护所”,使它们免受侵袭和失水干燥等不利影响,同时也减少了微生物之间的生存竞争。生物炭在微小的孔隙内吸附和储存不同种类和组分的物质,则为微生物群落提供了充足的养分来源。

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