生物炭在农业中的运用讲解
生物炭固碳减排原理及其在农业中的应用
生物炭固碳减排原理及其在农业中的应用大家好，今天我们来聊聊一个很有趣的话题：生物炭固碳减排原理及其在农业中的应用。
我们要明白什么是生物炭？生物炭其实就是植物秸秆、树枝等有机物在高温下分解形成的黑色物质，它不仅能增加土壤肥力，还能吸收二氧化碳，起到固碳减排的作用。
那么，生物炭在农业中有哪些神奇的应用呢？接下来，我们就一起来看看吧！1. 生物炭的制作过程生物炭的制作过程其实很简单，就是把秸秆、树枝等有机物放在一个密闭的地方，让它们在高温下慢慢分解。
这个过程需要一定的时间，通常需要几个月甚至更长时间。
等到有机物完全分解后，你就得到了一块块黑色的生物炭。
2. 生物炭的固碳作用生物炭的最大作用就是固碳。
大家都知道，二氧化碳是一种温室气体，它会导致地球变暖。
而生物炭正好可以吸收二氧化碳，减少温室气体的排放。
这对于我们这个星球来说是非常重要的，因为二氧化碳排放过多会导致全球气候变暖，进而引发一系列严重的自然灾害。
3. 生物炭在农业中的应用既然生物炭这么厉害，那么它在农业中有哪些神奇的应用呢？下面我们就来看看几个例子。
(1)提高土壤肥力生物炭可以增加土壤中的有机质含量，提高土壤肥力。
这对于农作物的生长非常重要，因为有机质可以提供植物所需的养分。
而且，有机质还可以改善土壤结构，增加土壤通气性，有利于微生物的活动。
(2)促进作物生长生物炭中的微量元素对作物生长非常有益。
例如，硅元素可以促进作物根系发育；钙元素可以增强作物的抗病能力；锌元素可以提高作物的产量和品质。
所以，适量施用生物炭可以帮助作物更好地生长。
(3)防治病虫害生物炭还具有一定的防治病虫害的作用。
因为生物炭中的有机质可以为微生物提供生存条件，从而增加土壤中的益生菌数量。
这些益生菌可以抑制病原菌的生长，降低病虫害的发生率。
这种方法并不能完全替代化学农药，但至少可以在一定程度上减轻农药的使用量，保护环境。
4. 如何使用生物炭那么，我们该如何正确地使用生物炭呢？其实方法很简单：将适量的生物炭撒在农田表面，然后轻轻覆盖一层土。
生物炭的制备及其农业应用
生物炭的制备及其农业应用生物炭是一种以生物质为原料制成的炭化产物，经过高温隔绝空气下热解而成的纯碳固体物质。
生物炭有着很多种用途，其中最为重要的是它在农业领域的应用。
本文将探讨生物炭的制备及其在农业领域的应用。
一、生物炭的制备生物炭的制备过程可以分为炭化和活化两个步骤。
炭化是将生物质放入高温环境中，使其在没有氧气的情况下逐渐转化为炭。
活化则是通过特殊的处理方式，使得生物炭表面具有更多的微孔和介孔，从而提高其吸附性能和生物活性。
1. 炭化炭化的过程中，需要将生物质破碎成小块，以便更好地进行炭化。
炭化的温度一般在250℃至800℃之间，不同的炭化温度会影响到生物炭的物化性质和吸附性能。
炭化过程中需要掌握好炭化温度、时间、炭化物质等参数。
炭化后的产物称为粗炭，具有黑色、坚硬、有光泽、不能燃烧等特点。
2. 活化活化是提高生物炭吸附性能和生物活性很重要的步骤。
活化分为热活化和化学活化两种方式。
热活化是将粗炭放入高温的炉子中加热，制备出具有多孔结构和高比表面积的生物炭，这种生物炭具有较好的吸附性和催化性能。
化学活化则是在生物炭表面涂覆一层化学物质，使得生物炭表面生成一些孔洞和功能性基团，从而提高了其吸附能力和生物活性。
二、生物炭的农业应用1. 土壤改良剂由于生物炭孔隙结构丰富，能够提高土壤孔隙度、降低土壤密度，有效改善盐碱土、酸性土的土壤性质；而且生物炭中含有的有机质能够增加土壤中微生物数量，提高土壤肥力，促进植物生长。
因此，生物炭可以作为一种土壤改良剂广泛应用于农业、园林等领域。
2. 溶解肥料添加剂生物炭通过吸附作用能够在一定程度上调节土壤肥料释放，延缓肥料释放速度，使得植物能够长期吸收养分，延长了肥料的使用寿命。
同时，生物炭自身也含有大量的微量元素和植物生长所需的各种养分，可以作为一种溶解肥料的添加剂，提高肥料的利用效率。
3. 水质改善剂生物炭具有吸附有害物质、氧化还原反应等性质，可以将水中的有害物质和异味物质吸附或分解，从而净化水质。
生物炭对土壤肥料的作用
生物炭对土壤肥料的作用1. 引言1.1 生物炭的定义生物炭是一种由生物质经过高温热解或氧化制备而成的黑色炭质材料。
它具有多孔结构和大表面积，具有很强的吸附性能。
生物炭不同于一般的煤炭或木炭，它经过特殊制备过程后含有丰富的微生物和有机物质，对土壤具有很好的改良作用。
生物炭在土壤中可以增加土壤的肥力、改善土壤结构、提高土壤保水保肥能力，并且可以促进土壤微生物的活性。
生物炭与其他肥料混合使用，可以提高肥料的利用率，减少肥料的流失，从而减少环境污染。
生物炭是一种具有很高应用价值的土壤改良剂，它不仅可以提高土壤肥力，改善土壤质地，还可以减少化肥的使用量，减少环境污染。
生物炭对土壤肥料的作用是非常积极的，有着广阔的应用前景。
1.2 生物炭对土壤肥料的重要性生物炭具有很强的吸附能力，能够吸附并固定土壤中的营养元素和有害物质，减少其在土壤中的流失和淋洗，从而提高土壤的肥力和保护环境的效果。
生物炭可以改善土壤的结构和通气性，增加土壤孔隙度，有利于根系生长和水分渗透，促进植物的生长和发育。
生物炭还可以促进土壤微生物的活性和多样性，增加土壤有机质的含量，提高土壤的肥力和生态系统的稳定性。
生物炭在土壤肥料中的应用具有重要的意义，可以提高土壤的肥力和水分保持能力，减少化肥的使用量，改善环境质量，实现可持续农业发展的目标。
研究和推广生物炭对土壤肥料的作用具有重要的现实意义和发展前景。
"2. 正文2.1 生物炭的制备方法生物炭的制备方法有多种，其中主要包括炭化和激活两个过程。
在炭化过程中，生物质被加热至高温而不氧化，使其转化为炭，而这个过程可以通过不同的方式来实现，比如慢炭化、快炭化、气化等。
慢炭化是将生物质加热到500-700摄氏度，这个过程需要一定的时间，但可以获得高质量的生物炭。
快炭化则是通过高温快速加热生物质，不需要太长时间，但生产的生物炭质量可能略低。
气化是指通过气体对生物质进行碳化，这个方法比较节能环保，但成本略高。
生物炭在农田土壤修复方面地应用
生物炭在农田土壤修复方面的应用河北师大化学与材料科学学院农业项目组盛建维一、生物炭概述生物炭是生物有机材料（生物质）在缺氧或绝氧环境中，经低温热裂解后生成的固态产物。
既可作为高品质能源、土壤改良剂，也可作为还原剂、肥料缓释载体及二氧化碳封存剂等，已广泛应用于固碳减排、水源净化、重金属吸附和土壤改良等，可在一定程度上为气候变化、环境污染和土壤功能退化等全球关切的热点问题提供解决方案，属于秸秆废弃资源高值化利用的范畴。
生物炭不是一般的木炭，是一种碳含量极其丰富的木炭。
它是在低氧环境下，通过高温裂解将木材、草、玉米秆或其它农作物废物碳化。
这种由植物形成的，以固定碳元素为目的的木炭被科学家们称为“生物炭”。
它的理论基础是：生物质，不论是植物还是动物，在没有氧气的情况下燃烧，都可以形成木炭。
生物炭是一种经过高温裂解“加工”过的生物质。
裂解过程不仅可以产生用于能源生产的气体，还有碳的一种稳定形式——木炭，木炭被埋入地下，整个过程为“碳负性”（carbon negative）。
生物炭几乎是纯碳，埋到地下后可以有几百至上千年不会消失，等于把碳封存进了土壤。
生物炭富含微孔，不但可以补充土壤的有机物含量，还可以有效地保存水分和养料，提高土壤肥力。
事实上，之所以肥沃的土壤大都呈现黑色，就是因为含碳量高的缘故。
英国环保大师詹姆斯·拉夫洛克称，生物炭是减轻灾难性气候变化的唯一希望。
研究人员也表示，生物炭也能提高农业生产率，减少对碳密集肥料的需求。
木炭碎料的孔洞结构十分容易聚集营养物质和有益微生物，从而使土壤变得肥沃，利于植物生长，实现增产的同时让农业更具持续性。
更妙的是，它把碳锁定在生物群内，而非让它排放到空气中。
制作生物炭的现代方法是在低氧环境下用高温加热植物垃圾，使其分解。
日前，气候专家找到了更清洁环保的方式，进行工业规模二氧化碳固定，利用巨型微波熔炉将二氧化碳封存在“生物炭”中，然后进行掩埋。
这种特制“微波炉”将成为战胜全球变暖的最新利器。
生物炭对土壤肥料的作用
生物炭对土壤肥料的作用生物炭是一种由植物产生的有机物质经过高温热解处理得到的一种碳负载材料。
它在农业生产中被广泛应用于土壤改良和提高土壤肥力。
生物炭对土壤肥料的作用主要体现在以下几个方面：1. 改善土壤结构：生物炭含有丰富的多孔结构，能够增加土壤孔隙度和改善土壤通气性，促进土壤根系生长。
生物炭还能够提高土壤保水性，减少水分流失，增加土壤水分储存量。
2. 调节土壤酸碱度：生物炭具有较高的碳含量，能够吸附土壤中的酸性物质，从而中和土壤的酸碱度。
这有助于提高土壤的肥力和适应性。
3. 改善土壤肥力：生物炭可以吸附和储存大量的有机物质和养分，如氮、磷、钾等元素。
这些养分能够在植物生长需要时释放并为植物提供营养，从而增加土壤的肥力。
4. 提高土壤微生物活性：生物炭能够提供一个适宜的生长环境，促进有益细菌和真菌的生长繁殖。
这些微生物对土壤质地的形成和养分的循环有重要的作用，能够促进土壤生态系统的健康发展。
5. 减少肥料使用量：生物炭可以稳定有机物质和养分，减少它们的流失和转化速率，从而延长土壤肥料的有效使用期限。
这有助于减少肥料的使用量，降低环境污染风险。
尽管生物炭对土壤肥料具有诸多好处，但使用生物炭也需要注意一些问题。
生物炭的质量和来源可能会影响其对土壤肥料的作用效果。
生物炭使用的量和时机也需要根据不同的土壤类型和作物需求来确定。
生物炭在土壤中的降解速度较慢，一般需要长时间才能释放出养分供植物利用。
科学合理地利用生物炭能够最大限度地发挥其对土壤肥料的作用。
生物炭对土壤肥料有着显著的改良和增效作用。
通过改善土壤结构、调节酸碱度、提高肥料效用等方式，生物炭能够提高土壤肥力和植物的生长发育，为农业生产提供有力支持。
生物炭在农业领域的应用研究
生物炭在农业领域的应用研究随着环境污染和气候变化不断加剧，生物炭开始受到广泛重视和应用。
生物炭的特性使得它在农业领域中有着重要的应用价值，具体包括改善农田土壤、提高农作物的产量和质量、减少农业废弃物的排放等方面。
因此，本文将系统地探讨生物炭在农业领域的应用研究。
一、生物炭的概念和特性生物炭是指经过高温重整而制成的稳定固态炭素，其原料主要来自生物质的热解和焚烧。
生物炭由于具有多孔结构、大比表面积、高孔隙率等特性，因而被广泛用于环境修复、能源领域和农业生产等方面。
具体来说，生物炭的特性包括：一、生物炭具有良好的水保持能力，能够维持土壤湿度，改善土壤质地和持水性；二、生物炭对氮的吸附能力较强，能够促进植物的生长和发育，提高农作物的产量和质量；三、生物炭具有微生物控制和微生物营养素保护效果，能够降低土壤酸化程度，提高土壤有机质含量，增强土壤肥力。
二、生物炭在农业领域的应用1、改善农田土壤质量农业生产中，土壤质量是极其重要的因素之一，直接影响着农田的耕作和植物的生长。
而生物炭在改善土壤质量方面具有独特的优势，主要表现在两方面：一方面，生物炭能够增加土壤有机质的含量，的保持土壤湿度，更加有利于植物的生长。
另一方面，生物炭也能够吸附空气中的有害物质，净化土壤环境，提高土壤的生态环境质量。
2、提高农作物的产量和质量除此之外，生物炭还能够促进植物的生长和发育，从而提高农作物的产量和质量。
这主要得益于生物炭的高比表面积和微生物控制和营养素保护效果，可以有效地增加土壤中的微生物数量，提高土壤的肥力和养分含量。
同时，生物炭也具有良好的水保持能力，能够维持土壤湿度，缓解作物干旱等问题。
3、减少农业废弃物的污染生物炭还可以作为农业废弃物的再利用手段，在减少农业废弃物的排放方面发挥着重要的作用。
生物炭的制作过程中，使用的是生物质中含有的银杏、草木等植物残渣，通过焚烧和高温重整形成的生物炭可以用作肥料、饲料等方面，变废为宝，既降低了生活垃圾的排放量，又提供了一种再生资源。
生物炭在农业生产中的应用进展
生物炭在农业生产中的应用进展目录一、内容概括 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 研究目的与内容 (3)二、生物炭概述 (3)2.1 生物炭的定义与特性 (4)2.2 生物炭的来源与制备 (5)2.3 生物炭在农业中的潜在价值 (7)三、生物炭在土壤改良中的作用 (7)3.1 改善土壤结构与通气性 (9)3.2 增加土壤有机质含量 (10)3.3 调节土壤酸碱度 (11)四、生物炭对作物生长的影响 (12)4.1 提高作物产量与品质 (13)4.2 促进作物抗逆性 (14)4.3 改善作物营养吸收 (15)五、生物炭在农业生产中的具体应用 (16)5.1 生物炭作为有机肥料的应用 (18)5.2 生物炭在土壤修复中的应用 (19)5.3 生物炭在病虫害防治中的应用 (20)六、生物炭应用中的问题与挑战 (21)6.1 生物炭的环境影响评估 (22)6.2 生物炭的成本效益分析 (24)6.3 生物炭应用的法规与政策限制 (25)七、生物炭在农业中的未来发展趋势 (26)7.1 新型生物炭材料的研发 (27)7.2 生物炭与其他农业技术的融合 (29)7.3 生物炭在全球农业中的应用前景 (30)八、结论 (31)8.1 研究总结 (32)8.2 研究展望 (33)一、内容概括本文全面综述了生物炭在农业生产中的应用进展，从生物炭的性质与制备出发，详细探讨了其在土壤改良、肥料替代、病虫害防控以及作物种植等方面的应用效果和作用机制。
结合具体案例，分析了生物炭在不同农业环境下的应用策略及其对农产品品质和产量的影响。
还对生物炭应用的挑战与前景进行了展望，指出生物炭作为一种绿色、可持续的农业材料，有望在未来农业生产中发挥更加重要的作用。
1.1 研究背景与意义随着全球人口的持续增长和人均生活水平的提高，对食物的需求也在不断增加，这给全球的农业生产带来了巨大的压力。
传统的以化肥和农药为主的农业模式虽然在短期内提高了粮食产量，但长期来看，它导致了土壤退化、水体富营养化和生态系统的失衡，这对农业生产可持续性构成了严重挑战。
生物炭基肥料的制备方法及其在农业中的应用研究进展
生物炭基肥料的制备方法及其在农业中的应用研究进展生物炭基肥料是一种以生物炭为主要原料制成的肥料，其制备方法简单、成本低廉，且对土壤改良效果显著，越来越受到人们的关注。
本文将介绍生物炭基肥料的制备方法及其在农业中的应用研究进展。
一、生物炭基肥料的制备方法1. 原料选择生物炭基肥料的原料主要来自于农作物秸秆、木屑、竹子、废弃植物等，也可以利用城市生活垃圾、畜禽粪便等有机废弃物进行制备。
2. 炭化处理将原料进行炭化处理是制备生物炭基肥料的第一步。
炭化处理有两种方法，一种是采用传统的土坑炭化法，即将原料填满坑内，覆盖上一层泥土或石灰，然后点燃炭火，通风烧烤一段时间后即可得到生物炭；另一种是采用机械化的快速炭化法，即利用炭化设备对原料进行快速炭化处理，时间短、效率高。
3. 粉碎处理经过炭化处理后的生物炭需要进行粉碎处理，将其变成粉末状或颗粒状，以方便施用和吸附养分。
4. 配方加工根据作物的需求和土壤状况，确定生物炭基肥料的配方，将其与适当的营养元素进行混合加工，制成成品肥料。
1. 土壤改良生物炭基肥料可以改良土壤结构，增加土壤孔隙度，提高土壤保水能力，增强土壤透气性，减少土壤压实，改善土壤肥力，提高农作物的生长速度和产量。
2. 促进微生物活性生物炭基肥料中丰富的孔隙结构和大量的微量元素有助于微生物的生长繁殖，增加土壤微生物的多样性和数量，提高土壤微生物对有机质的降解能力。
3. 长效肥料生物炭基肥料对养分可以起到稳定缓释的作用，土壤中可释放出的养分时间较长，有利于减少养分的流失和排放，节约施肥成本，提高养分利用率。
4. 促进土壤团粒形成生物炭基肥料中的有机质对土壤中的铁、铝等物质起到黏结作用，有助于土壤团粒的形成，改善土壤通气性和透水性，有利于植物根系的生长和发育。
5. 减轻温室气体排放生物炭基肥料的制备和施用可以减少农业有机废弃物的焚烧，降低温室气体排放，同时还可以储碳和固碳，有助于缓解全球气候变化。
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课程名称：化学前沿题目：生物炭在农业中的运用学院：化学与化工学院年级：专业：班级：学号：姓名：教师：目录摘要 (3)关键词 (3)Abstract. (3)Key words (3)前言 (3)1、生物炭的生产原料 (4)2、生物炭的生产过程及其理化特性 (4)3、生物炭对土壤的作用机理。
(5)3． 1 生物炭对土壤物理性质的影响 (5)3． 1． 1 生物炭对土壤容重的影响 (5)3． 1． 2 生物炭对土壤孔隙度的影响 (6)3． 1． 3 生物炭对土壤水分的影响 (6)3． 2 生物炭对土壤化学性质的影响 (7)3． 2． 1 生物炭对土壤pH 的影响 (7)3． 2． 2 生物炭对土壤阳离子交换量的影响 (8)4、生物炭对土壤污染物环境风险的消减作用 (9)4.1生物炭对土壤中N、P的持留 (9)4.2生物炭对土壤中重金属的吸附和固持 (9)5、生物炭在农业上应用的模式 (10)5.1炭基有机肥模式 (10)5.2炭基有机-无机复混肥模式 (10)5.3改良土壤的模式 (11)5.4土壤重金属污染治理的模式 (12)6、生物炭在农业生产上的应用价值分析 (13)7、发展与展望 (13)8、参考文献。
(14)生物炭在农业中的运用摘要生物炭(Biochar)是在限氧或隔绝氧的环境条件下，通过高温裂解，将小薪柴、农作物秸秆、杂草等生物质经炭化而形成的，是一种碳含量极其丰富的炭。
这种由植物形成的，以固定碳元素为目的的炭被科学家们称为“生物炭”。
生物炭作为土壤改良剂、肥料缓释载体及碳封存剂备等运用越来越广。
其农用的效益是多元化的，将生物炭农用已作为当前农业的重要课题。
关键词：生物炭、性质特点、农业、改良、应用现状、发展前景Abstract: Biochar is an insoluble solid matter with high aromatization produced by biomass pyrolysis in completely or partially hypoxic conditions. In recent years，biochar is widely used in agriculture as a soil amendment and controlle release carrier for fertilizers. In order to boost the study and utilization of biochar in agriculture，this study summarized the factors that affect properties of biochar and its effects on soil physical and chemical properties，amount of microorganisms in soil，and growth and yields of crops. The fu-ture research issues were also suggested.Biochar has showed important roles in controlling non-point source pollution, improving soil quality, increasing soil production, alleviating climate changes, and maintaining agro-ecosystem sta-bility. The prospect of biochar industrialization and development in China was also proposed.Keywords:Biochar;Character;Agriculture;Improvement;Applicationstatus;Development prospect前言作为农业大国的中国，年产作物秸秆8×108 t以上[1]，而以作物秸秆为主的广泛存在的生物质Cbiomass)是制备生物质炭(biochar)的主要原料。
生物质炭是由生物质在完全或部分缺氧的条件下经热裂解、炭化产生的一类高度芳香化、难溶性的固态物质团。
根据原料的来源不同，生物质炭分为木炭、竹炭、秸秆炭、稻壳炭、动物粪便炭等.门。
通常认为，生物质炭属于黑炭(black carbon)范畴的一种，而黑炭包含了生物质略微炭化到燃烧后黑烟颗粒的炭化物质，其对全球碳循环所起作用较大[2]。
近年来，用生物质热裂解生产生物质炭己成为农业研究的热点之一，而且由于在生产过程中消耗了大量生物质资源，因此生物质炭有助于我国庞大的秸秆资源的有效利用。
国内外现有的研究表明，当生物质炭施入土壤后，其在封存碳的同时，还可以改善土壤理化性质、提高土壤肥力、促进作物生长，从而提高作物产量。
生物质炭的最佳施用范围因土壤类型和性质、作物种类、土壤肥力状况和矿质肥管理而变化。
生物炭的运用显得越来越重要，然而，目前对生物质炭的农用研究仍存在不足，有待进一步深入开展。
1、生物炭的生产原料利用耕地种植用于生产生物炭的原料作物或营造速生林作为生物炭生产原料的思路，在生物炭研究的初期一度很盛行，但这种做法很快受到大家的质疑，因为集约化种植作物或造林会加快土壤肥力耗竭，甚至会加快地球荒漠化。
然而，近年来大家开始重视以废弃生物质（如植物秸秆）作为生物炭生产原料的思路，许多科学家致力于研究废弃生物质生产生物炭的技术及设备。
废弃生物质包含初级农林生产剩余物，如农作物秸秆、穗芯、种皮、种壳、果皮、果核、木工木屑、林木采伐废枝、果树修剪及换代枝条等；农林次级剩余物，如甜菜渣、甘蔗渣、果渣（如苹果、梨、桃、草莓等果渣及猕猴桃、葡萄籽和皮等），葵花粕、棉籽粕、大豆粕、菜籽粕、造纸黑液等；生物利用及转化废弃物，如发酵渣（沼气渣、味精渣、酒糟（高粱渣、大麦渣））、畜禽粪便、菌菇栽培废基质等。
据初步统计，全球废弃生物质资源量可达 1400 亿t，资源丰富，可谓取之不尽。
尽管废弃生物质的收集及运输都有点困难，但是大型养殖场、榨汁厂（如甘蔗糖厂、果汁厂）及易于长距离运输的废弃生物质完全可以利用固定厂房热裂解，零散及难以长距离运输的废弃生物质资源热裂解则利用热裂解移动设备。
用废弃生物质生产生物炭不但可以获得生物炭，还可以获得生物能源或化学品，使废弃生物质附加值得到提高，有利于对废弃生物质的利用和管理，有助于解决废弃生物质弃置、焚烧、随意排放的环境污染问题。
2、生物炭的生产过程及其理化特性生物质原料在裂解炉限氧的环境下燃烧发生裂解反应，产生的烟气在真空泵的抽引下经过冷却分离设备可以得到生物油、木醋液和可燃气体三种产品，裂解反应的剩余物就是生物炭。
一吨生物质原料可以产出300kg左右的生物炭、250kg 左右的木醋液、50kg左右生物油和近700m³的可燃气体。
该技术与其它生物质能利用技术相比，一是对原料的适应性强，二是自热式裂解反应不需耗费其它能源，三是能源转化效率高，达70%左右[3,4]。
生物炭主要组成是碳、氢、氧、氮和灰分。
其中含有大量的高分子、高密度的碳水化合物，灰分的含量与生产生物炭的原料来源和种类有直接关系。
生物炭多孔，容重小，比表面积大，吸水、吸气能力强，带负电荷多，能形成电磁场；生物炭具有高度的芳香化、物理的热稳定性和生物化学抗分解性[5,6]。
表1 两种主要农作物秸秆制取的生物炭的检验数据Table 1 The test data of biochar prepared from two main types of strawItem项目碳C%氢H%氧O%氮N%硫S%钾K%磷P%Organic matter有机质%Wheatstalk biochar麦秸生物炭71.37 3.34 8.19 0.63 0.04 7.0 0.5 59 cornstalk biochar玉米杆生物炭62.58 2.74 1.42 0.71 0.12 6.9 0.6 603、生物炭对土壤的作用机理。
3． 1 生物炭对土壤物理性质的影响3． 1． 1 生物炭对土壤容重的影响生物炭的容重远低于矿质土壤，因此，将生物炭添加到土壤中可以降低土壤的容重[7]。
在农学上，不同土壤容重会产生不同的农业效益。
一般来说，拥有较高有机质含量的低容重土壤更有利于土壤营养的释放、养分的保留( 化肥的存储) 并降低土壤板结程度，有利于种子的萌发并节约种植成本［8］。
因此，土壤施用生物炭可以降低土壤容重，提高土壤生产力。
如Laird 等［9］研究表明，同空白土壤相比，施生物炭显著降低土壤的容重。
Eastman[10]在粉砂土壤上施用25 g /kg 的生物炭，土壤容重从1． 52 g /cm3 降低到1． 33 g /cm3。
土壤的容重与土壤的紧实度密切相关，Soane［11］总结出有机质有可能通过以下几种机制来影响土壤的紧实度: ①团聚体内部和颗粒间的结合力，土壤有机质中存在许多长链的分子，对矿物颗粒具有很好的约束力，通过这种作用可以改变土壤紧实度; ②弹( elasticity) ，土壤有机质在压缩情况下会表现出比矿物质土壤更高的弹性; ③稀释作用，有机质容重明显低于矿物质土壤容重，加入有机质可以减小土壤紧实度; ④菌丝、根、真菌菌丝和其他生物结合土壤基质改变土壤紧实度; ⑤摩擦力，土壤颗粒和有机质之间有一种涂层能增加颗粒间的摩擦，可以改变土壤紧实度。
生物炭对土壤容重的影响的研究还不多，但从上面提到的几种机制来看，生物炭对土壤容重的影响可能主要与稀释作用和摩擦力有关。
生物炭弹性较低，土壤压实后不会随着生物炭的添加而得到有效恢复，但是可能通过一些直接或间接影响( 土壤有机质和水文学的交互作用) 来提高土壤紧实度。
一些研究表明在土壤中加入生物炭后会使真菌土壤紧实度增长变快并使植物生产力提高，而根系和菌丝的发展也会对土壤的容重产生影响［12］。
但是如果施加的生物炭碎裂成细小的颗粒进入土壤孔隙，会造成干土壤容重增加。
因此，还需要对生物炭对土壤密度的影响机制进行更深入的研究。
3． 1． 2 生物炭对土壤孔隙度的影响生物炭的孔隙分布、连接性、颗粒大小和颗粒的机械强度以及在土壤中移动等因素均可以影响土壤孔隙结构。
具有多孔结构的生物炭应用到土壤中，能增加土壤的孔隙度，生物炭应用到土壤中对土壤微生物群落和土壤整体吸附能力都有益，不仅可以促进微生物的活动，也可以增加土壤孔隙度［13］。
但是另一方面，生物炭的细粒子可能会堵塞土壤孔隙从而使水的渗透率降低［13］。