炭基肥基本概念
“双碳”背景下生物炭基肥的研究现状及展望
㊀㊀2023年第64卷第12期2825收稿日期:2022-10-08基金项目:上海市科技创新行动计划(22dz1208300);国家自然科学基金(4160315)作者简介:张继宁(1978 ),女,内蒙古兴安盟人,副研究员,博士,主要从事土壤改良㊁固体废物处理与资源化研究,E-mail:j.n.zhang@㊂通信作者:周胜(1971 ),男,安徽黄山人,研究员,博士,主要从事低碳与循环农业研究,E-mail:zhous@㊂文献著录格式:张继宁,张鲜鲜,孙会峰,等. 双碳 背景下生物炭基肥的研究现状及展望[J].浙江农业科学,2023,64(12):2825-2830.DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.20221022双碳 背景下生物炭基肥的研究现状及展望张继宁1,2,3,张鲜鲜1,2,3,孙会峰1,2,3,王从1,2,3,刘善良4,蒲加军4,周胜1,2,3∗(1.上海市农业科学院生态环境保护研究所,上海㊀201403;2.上海低碳农业工程技术研究中心,上海㊀201415;3.农业农村部东南沿海农业绿色低碳重点实验室,上海㊀201403;4.时科生物科技(上海)有限公司,上海㊀201108)㊀㊀摘㊀要:炭基肥是以生物炭为载体,通过添加化肥或者有机肥,采用化学方法和物理方法混合制成的肥料㊂本文首先总结了炭基肥主要包括炭基无机肥㊁炭基有机肥和炭基有机无机复合肥,其次汇总了炭基肥的作用㊂炭基肥由于兼具了生物炭和肥料的双重优势,在田间应用过程中主要表现为提高作物产量㊁减少温室气体排放㊁提高土壤有机质㊁改良土壤以及污染土壤修复等方面㊂然后列举了影响炭基肥性质的因素,生物炭的制备及其与肥料的制备工艺㊂最后展望了炭基肥在我国农业领域的应用前景㊂本文通过生物炭的优选㊁炭基肥的制备工艺优化及其应用体系的完善等方面展开综述,为构建炭基肥的规模化应用提供指导意义㊂关键词:炭基肥;减排;固碳;生物炭;制备工艺中图分类号:S156㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:0528-9017(2023)12-2825-06㊀㊀农林废弃物是农林业生产和加工过程中废弃的生物质,包括种植业废弃物㊁林业废弃物和养殖业废弃物等㊂据统计,我国每年产生农林废弃物约14亿t,其中玉米㊁水稻㊁小麦等作物的秸秆高达7亿t [1],约占种植业废弃物秸秆总量的83.5%㊂生物炭以作物秸秆等农林植物废弃生物质为原料,在绝氧或有限氧气供应条件下,400~700ħ热裂解得到的稳定的固体富碳产物[2],其具有高度的芳香性㊁优良的吸附性能及高化学稳定性[3]㊂目前关于生物炭还田土壤的相关研究逐渐增多[4-6]㊂生物炭自身含有的钾㊁钙㊁镁等矿质元素可作为营养源释放到土壤中被作物和微生物吸收利用[7],然而这部分矿质元素含量在生物炭中的比例并不高㊂单一生物炭的输入对于提高土壤质量存在局限性㊂以生物炭为载体,与常规化学肥料或有机肥等材料科学复配而成的生物炭基肥料(biochar-based fertilizer)应运而生㊂2020年7月,农业农村部印发了‘关于开展2020年农业农村部引领性技术集成示范工作的通知“,秸秆炭基肥利用增效技术被列入十大引领性技术之一㊂农业农村部‘生物炭基肥料“(NY /T 3041 2016)[2]和‘生物炭基有机肥料“(NY /T 3618 2020)[8]行业标准的实施,推进了秸秆炭基肥的市场化进程㊂1 生物炭基肥的种类炭基肥包括炭基无机肥(biochar-basedinorganic fertilizer )㊁炭基有机肥(biochar-basedorganic fertilizer)和炭基有机无机复合(混)肥(biochar-based organic inorganic compound fertilizer)[9]㊂其中,炭基无机肥指生物炭与无机肥科学配伍制成的肥料,其中无机肥包括硝酸铵㊁尿素㊁硫酸钾㊁磷酸一铵和氯化钾等[10]㊂根据复配肥料养分的种类,炭基无机肥可分为炭基氮肥㊁炭基磷肥和炭基钾肥等㊂炭基有机肥指生物炭与来源于植物和(或)动物的有机物料混合发酵腐熟,或与来源植物和(或)动物的经过发酵腐熟的含碳有机物料混合制成的肥料[8]㊂炭基有机无机复合肥指生物炭同时复配有机肥料及无机肥料,通常复配的无机肥包括氮磷钾等两种或两种以上养分㊂此外,在炭基肥制备过程中可以通过复配其他菌剂和(或)酵素[11],或者通过改性生物炭[12]创制功能性炭基2826㊀㊀2023年第64卷第12期肥,增强炭基肥的缓释性能及专用肥效果㊂2 生物炭基肥的作用炭基肥含有生物炭,承担着缓释养分和改良土壤的作用;也含有矿质养分,承担着补充养分的作用㊂炭基肥兼具了生物炭和肥料的双重优势,同时克服了各自的不足㊂炭基肥在田间应用过程中主要表现为提高作物产量㊁减少温室气体排放㊁提高土壤有机质㊁改良土壤以及污染土壤修复等方面㊂2.1㊀作物增产㊀㊀单独生物炭的添加对作物产量产生不同的效果,包括增产[6,13]㊁对产量没有影响[14],甚至减产[5]㊂而多数研究报道炭基肥应用于水稻[15]㊁小麦[16]㊁玉米[17]和蔬菜[18]等作物后,其对作物的增产效果优于生物炭㊂比如,相同添加量的生物炭和炭基肥均可提高大叶罗勒的生物量,而增加幅度分别为39.7%和71.6%[19]㊂在同样增产10%的前提下,生物炭的添加量需要15~30t㊃hm-2;而炭基肥的施用量仅为0.9t㊃hm-2[20]㊂与单施复合肥处理相比,竹炭基肥及稻壳炭基肥分别配施化肥处理均可以提高番茄产量,增加幅度存在差异,分别为8.5%和23.2%[21]㊂Meta分析表明,0.9t㊃hm-2的炭基肥添加条件下,相比常规化肥作物可增产10%;相比不施化肥处理作物可增产186%[20]㊂与常规施肥相比,炭基肥的作物增产幅度的平均值可达17%ʃ23%[22]㊂炭基肥促进作物增产的主要原因在于,生物炭具有较高的比表面积,即便形成炭基肥,其比表面积也是常规复合肥的4倍多[23],这样的多孔结构可以通过吸附/解析机制调控炭基肥中的矿质养分㊂此外,炭基氮肥将尿素封存在生物炭的多孔孔隙中,其中的氮素已经与炭表面的化学官能团发生反应成为新的有机态氮素㊂这些氮素的延缓释放,减少了氮素的流失,提高了氮素利用率,保证了作物在整个栽培过程中的氮素供给[24-25]㊂与化学复合肥只含有大量元素不同,炭基肥含有硅㊁镁㊁钙㊁铁㊁硼等中微量矿质元素[26]㊂2.2㊀温室气体减排㊀㊀已有研究将炭基肥和常规施肥相比,麦田氧化亚氮(N2O)的排放降低了56.0%~65.4%,全球增温潜势和温室气体排放强度分别降低57.5%~ 66.9%和68.0%~77.5%[16];水稻的甲烷排放降低了41.6%[27];栽培马铃薯的栗钙土N2O排放强度降低了10.5%~13.8%[28]㊂炭基肥输入土壤表现出土壤减排效应㊂这是由于1)炭基肥提高了氮素利用率㊂常规氮肥的氮素利用率为34%,而施用炭基氮肥的氮素利用率可达37%,尤其在减氮条件下施用炭基氮肥后,其氮素利用率高达55.4%[29]㊂2)炭基肥降低土壤中水溶性有机氮浓度,影响着氮素的硝化和反硝化作用㊂3)就总孔隙率和比电容来说,炭基复合肥是常规复合肥的1.6倍和2.9倍[23],其具有较高的储存和提供电子的能力[30],影响着土壤中微生物活性和养分转化㊂而炭基肥表现的减排效应主要源于生物炭㊂生物炭通过降低土壤容重㊁改善土壤透气性㊁增加对土壤NH4+的吸附,限制氮素的微生物转化和反硝化,从而抑制N2O排放[3]㊂关于生物炭和炭基肥对土壤温室气体减排的效应对比研究较少㊂2.3㊀土壤固碳㊀㊀已有研究发现,与常规施肥相比,施入炭基肥后种植玉米的土壤有机碳增加了3.6%~8.2%[31];栽培薏苡土壤中的有机碳㊁颗粒有机碳㊁易氧化有机碳和微生物量碳的含量分别提高了10.2%~ 22.8%㊁24.8%~36.9%㊁1.4%~6.7%和41.1~ 76.0%[32],且随着炭基肥施用量(800~1600kg㊃hm-2)的增加而升高;连续4年栽培花生的棕壤总有机碳㊁游离态颗粒有机碳和闭蓄态颗粒有机碳的含量分别提高了6.5%㊁40.0%和43.2%[33]㊂与等碳量投入的生物炭相比,炭基肥处理的土壤中游离态颗粒有机碳和闭蓄态颗粒有机碳含量的提升幅度可分别达43%和17%[33];而另有研究表明,炭基肥处理的土壤有机碳含量仅提高4.4%,且显著低于生物炭配施化肥处理(有机碳提升27.6%)[34]㊂炭基肥的输入提高了土壤有机碳含量㊂这是由于炭基肥中含有载体生物炭,其有机碳含量远高于土壤,因此,增加了土壤的碳储量㊂生物炭含有易分解态碳和稳定态碳两种组分㊂易分解态碳组分约占有机碳总量的1.5%~37.0%[35],主要为脂肪族碳和氧化态碳[36],具有移动性强㊁稳定性差的特性㊂稳定态碳组分约占有机碳总量的63.0%~ 98.5%[35],主要为芳香化碳,以芳香环和不规则的形式堆积,使生物质炭具有稳定性高和抗分解能力强的特性㊂10~40t㊃hm-2秸秆生物炭混入土壤中,经过3a的蔬菜栽培,土壤有机碳含量增加了4.2%~35.8%[4]㊂当生物炭与化肥复配后,炭基肥中生物炭的占比降低,因此,其固碳能力可能不及单纯的生物炭处理[37]㊂2.4㊀土壤改良㊀㊀与等量的常规施肥相比,炭基肥表现出提高土壤酶活性㊁减少养分流失及保水等功能㊂以灰钙土为供试土壤的研究表明,与该土壤施入等量的化肥相比,炭基肥与化肥配施可增加土层0~20cm和20~40cm水稳性大团聚体含量,增加幅度分别可达75.7%和64.4%;0~20cm土层的土壤磷酸酶活性㊁过氧化氢酶活性和脲酶活性分别提高18.6%㊁5.3%和59.4%[38]㊂与常规施肥相比,炭基肥减少了麦地里63%的氮素流失[39]㊂在干旱和半干旱地区,炭基肥(0.75t㊃hm-2)在适度的水分胁迫(60%~65%田间持水量)条件下仍可提高花生产量[40]㊂炭基肥发挥土壤改良作用主要在于,生物炭可以保蓄和吸持水分于其孔隙及表面,增加土壤饱和含水量㊁毛管含水量和田间持水量,增强土壤吸水持水及入渗性能[41]㊂生物炭可以增加土壤容重㊁促进土壤团聚体的形成[4],改善土壤结构㊂生物炭的吸附特性可以将硝酸根等养分吸附,减少其淋溶损失㊂生物炭可以为土壤微生物提供栖息地并改善其生长环境,增加有益微生物的活性和改变菌落结构,进而间接影响土壤中养分的生物利用效率[38]㊂当炭基肥中的养分释放后,其残留的生物炭载体可以继续发挥土壤改良作用㊂2.5㊀受污染土壤修复㊀㊀土壤污染具有隐蔽性㊁复合性和积累性等特点,治理难度大,其修复改良是一项系统工程㊂由于农用地土壤需要承担生产功能,其修复改良目的㊁方法与污染场地的修复存在本质差异㊂生物炭修复受污染农田土壤的研究较多,而炭基肥研究多集中于作物增产及土壤改良等方面,关于土壤重金属修复的研究较少㊂对于铜污染的土壤,单施氮肥处理下土壤铜有效态含量为11.2mg㊃kg-1,而炭基肥与氮肥配施的处理中土壤铜有效态含量降低了39.4%[42]㊂有研究对比了稻秆生物炭(6t㊃kg-1)和炭基肥(6t㊃kg-1)对烟叶土壤中重金属的削减效果㊂两者均可显著降低烟叶土壤中砷和铅的含量,而生物炭的降低效果优于炭基肥[42]㊂炭基肥可以降低土壤中有效态重金属含量㊂生物炭主要通过与土壤中的重金属发生物理吸附㊁静电作用㊁离子交换㊁沉淀或络合等作用[3],由其衍生的炭基肥1)具有丰富的孔隙结构,有利于重金属离子的附着;2)存在大量的羟基㊁羧基等官能基团,对土壤重金属具有较强的固定作用;3)通过改变稻田的氧化还原电位[22],改变重金属形态;4)改变土壤微生物数量及群落结构从而促进重金属在土壤中的固定㊂然而,当生物炭与肥料结合成为炭基肥后,比表面积降低,可能减少了重金属的吸附位点,与单纯的生物炭处理相比,炭基肥限制了对重金属的吸附效果[43]㊂3 影响炭基肥性质的因素目前市售及研究文献所用的炭基肥质量参差不齐㊂而生物炭原料类型㊁热解温度㊁生物炭用量㊁炭基肥的制造工艺㊁养分配比等均会影响炭基肥的质量和实际应用效果㊂3.1㊀优选生物炭㊀㊀炭基肥改良土壤以及促进作物增产的效果已在多种作物上得以证实,然而关于生物炭基肥在土壤减排固碳方面的研究较少,而生物炭承担着这一作用㊂因此,优选生物炭是制备优质炭基肥的前提条件㊂生物炭的产量㊁碳含量及性质主要取决于热解温度和热解工艺㊂一般而言,生物炭的产率随热解温度的升高而降低,300~500ħ的产率相对较高[36]㊂生物炭的碳含量(23.6%~87.5%)[44]㊁比表面积和孔隙度随热解温度的升高而增加㊂生物炭的阳离子交换量同时与热解温度和原料相关㊂在300~700ħ,秸秆生物炭的阳离子交换量(20~ 30cmol㊃kg-1)随热解温度升高呈增加趋势[45];而猪粪生物炭的阳离子交换量(15~60cmol㊃kg-1)随热解温度升高呈降低趋势[46]㊂热解温度在300~500ħ条件下的生物炭具有提高土壤肥力的作用;而>500ħ的生物炭吸附和固碳作用较强[36]㊂目前研究所用的炭基肥并没有提供生物炭的制备温度和制备原料等参数㊂有研究表明,若炭基肥中使用的生物炭是在400ħ条件下制备,则可促进作物增产12%;而是在<400ħ条件下制备,则没有增产效果㊂此外,当炭基肥中使用的生物炭中碳含量>30%时,作物生产力得以提高;而当碳含量<30%时作物生产力则不受影响[20]㊂因此,基于热解温度㊁原料性质等考虑,若将秸秆制备成炭基肥时可采用350~500ħ的热解温度,最高不要超过700ħ㊂热解工艺也会影响生物炭的产率㊁碳含量和比表面积等参数㊂比较常见的热解工艺主要包括慢速热解㊁快速热解[47]㊁气化和水热炭化[48]等㊂慢速热解(又称干馏工艺㊁传统热解)工艺具有几千年的历史,是一种以生成木炭为目的的炭化过程,2828㊀㊀2023年第64卷第12期热解温度在500~1100ħ,升温速率在20~ 100ħ㊃min-1,生物炭得率约30%~35%[47]㊂快速热解发生在极短的时间内,升温速率约为10~ 200ħ㊃s-1,强烈的热效应直接产生热解产物,再迅速淬冷,生物炭得率约20%[47]㊂气化是将生物质转化为烟气的工艺过程,主要发生在气化炉(温度>700ħ),其生物炭产率相对较低,具有较大的比表面积[48]㊂水热炭化是将生物质在较低的反应温度(150~375ħ)㊁高压水中停留数小时,制备得到炭-水-浆混合物[49]㊂因此,基于热解工艺等考虑,制备成炭基肥可采用常规热解技术,即在慢速热解和快速热解参数之间选择㊂3.2㊀制备工艺㊀㊀炭基肥的制备工艺主要包括掺混法㊁吸附法㊁包膜法和混合造粒法[10]㊂其中,掺混法指把生物炭和化学肥料按一定比例进行掺拌混合㊂吸附法指基于生物炭的多孔性与吸附性,将生物炭浸泡在一定浓度的肥料溶液中,促进肥料中的多种组分吸附于生物炭表面㊂如,将生物炭吸附木醋液用于盐碱土改良㊂包膜法指在生物炭表面,喷涂缓释包膜材料后包裹速效性化肥颗粒[48]㊂混合造粒法指将生物炭与肥料分别粉碎后,再进行混合造粒㊂混合造粒方式又分为团粒法造粒与挤压法造粒㊂前者的基本原理在于将基础肥料黏聚成粒㊁再通过转动使黏聚的颗粒在重力的作用下产生运动,相互挤压㊁滚动使其紧密成型;后者的基本原理在于利用机械外力作用使基础肥料成粒㊂在造粒过程中,由于添加了生物炭导致肥料不易成型,需要添加黏结剂㊂黏结剂应该选择绿色环保㊁易降解且价格低的材料,通常使用淀粉㊁膨润土㊁黏土和羟甲基纤维素钠等[10]㊂这4种炭基肥生产工艺中,掺混法制备工艺比较简单;包膜法和混合造粒法是目前肥料生产的主要方式㊂掺混法㊁吸附法和包膜法生产的炭基肥主要为细粉状,直接施用时易扬起粉尘㊂而混合造粒法可有效解决上述问题㊂目前的炭基肥中生物炭的添加比例一般在20%~60%㊂生物炭的添加量主要是依据不同施肥需要㊁生物质原料利用及土壤功能等进行合理配比㊂比如在增产需肥方面,生物炭的添加比例不高;而针对土壤减排固碳及钝化土壤重金属方面,生物炭的添加比例需要提高㊂在我国相对有限的耕地上,化肥㊁农药及农用柴油等农用投入品的不断增加,碳排放总量逐渐增长㊂而有机肥的施用往往会增加农田土壤固碳作用㊂因此,将生物炭和高效优质堆肥产品进行配比而创制研发的含有生物炭㊁腐殖质和功能降解菌的炭基有机肥,更有利于土壤减排固碳,最终实现土壤质量和农产品品质提升㊂4 双碳 背景下炭基肥的研究展望炭基肥系列产品借助生物炭丰富的孔隙结构封存肥料中的养分,而提高肥料的缓释功能和养分利用率㊂就炭基肥在农业领域应用方面而言,目前的研究方向主要以增产㊁改良土壤㊁提升土壤有机质及肥料利用率为目的㊂围绕实现 碳达峰㊁碳中和 的 双碳 目标要求,2022年农业农村部及国家发改委颁布的‘农业农村减排固碳实施方案“将 农田固碳扩容 作为六项重点任务之一㊂因此,炭基肥系列产品在农业领域的减排固碳将在碳中和 进程中发挥重要作用㊂目前炭基肥质量参差不齐,有些企业的热解工艺较为落后,产生的生物炭稳定性差,影响了炭基肥的质量㊂因此,应统一生物炭及炭基肥的制备标准,便于其在肥料市场㊁碳汇核算和碳交易系统中顺利开展㊂此外,价格偏高也是炭基肥推广受限的主要因素㊂需要制定相关的扶持政策,鼓励科研院所等利用优势资源与企业形成互补调动㊁协同共进,推广炭基肥的高值利用㊂基于已有的研究成果,今后在炭基肥农业应用方面,应继续优化生物炭与肥料和助剂的复配比例与方式;优选并应用经济环保的改性材料及制剂;优化热解工艺等参数创制炭缓释载体;解析生物炭载体改性及强化缓释性能的机制;探究炭基肥的精准协同减排固碳机理㊂在不同区域尺度不同类型炭基肥施用条件下,通过开展生命周期评价,明确从秸秆等农林废弃物收集㊁制炭㊁创制炭基肥到田间应用全周期的温室气体减排因子以及土壤固碳因子,从而量化该区域的减排量和固碳量;通过试验示范基地建设构建生物炭基肥农田应用配套技术规程,加快技术成果的转化,促进生物炭及炭基肥产业的快速发展㊂炭基肥的规模化应用有助于构建低碳㊁循环㊁可持续㊁高效的农业农村经济发展模式,对保障土壤健康和粮食安全具有重要意义㊂参考文献:[1]㊀中国国家统计局.金砖国家联合统计手册-2020[M].北京:中国统计出版社,2021.[2]㊀沈阳农业大学,农业部肥料质量监督检验测试中心(沈阳).生物炭基肥料:NY3041 2016[S].北京:中国农业出版社,2016.[3]㊀张继宁,周胜,孙会峰,等.生物质炭在我国蔬菜地应用的研究现状与展望[J].农业现代化研究,2018,39(4):543-550.[4]㊀ZHANG J N,ZHANG X X,SUN H F,et al.Carbonsequestration and nutrients improvement meditated by 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生物炭基有机肥标准
生物炭基有机肥是一种以生物炭为主要原料，添加适量有机物质和微生物菌株制备的有机肥料。
生物炭基有机肥具有改善土壤结构、增加土壤有机质、提高土壤肥力等优点。
关于生物炭基有机肥的标准，以下是一些建议参考的企业标准：
1. 外观：黑色粉末或颗粒状，具有良好的分散性和流动性。
2. 有机质含量：≥20%
3. 总养分含量：≥5%
4. 微生物菌株数量：每克肥料中含有≥1000 万个有益微生物菌株。
5. 水分：≤15%
6. 酸碱度：中性或微酸性
7. 重金属含量：符合国家规定的限量标准
8. 砷、汞、铅、铬等有害物质含量：符合国家规定的限量标准
9. 肥料中有益微生物菌株的安全性和有效性：经过严格的生物安全评价，确保不产生致病菌和有害菌。
10. 产品包装：应有明确的产品名称、规格、生产日期、保质期、使用方法等标识。
生物炭基肥料标准
生物炭基肥料标准1. 引言生物炭基肥料是一种由植物生物质经过热解或者气化得到的炭质产物，具有良好的物理、化学和生物学特性。
生物炭具有高孔隙度、大比表面积、高吸附性能和优良的肥料富集效应，可以用作改良土壤结构、提高土壤肥力和保持营养等作用，具有广泛的应用前景。
为了保证生物炭基肥料的质量和安全性，制定相应的标准十分重要。
本文将介绍生物炭基肥料的标准内容，包括原料要求、质量指标、检测方法等。
2. 标准内容2.1 原料要求生物炭基肥料的原料主要是植物生物质，包括秸秆、木材、残枝败叶等。
原材料应符合以下要求：•原料来源清洁，不含有害物质，如重金属、农药残留等；•原料质量应稳定，无腐朽、霉变等现象；2.2 质量指标生物炭基肥料的质量指标是评价其肥效和安全性的重要指标。
2.2.1 基本指标•炭含量：生物炭基肥料中的炭含量应达到一定比例，一般应在60%以上；•水分含量：生物炭基肥料的水分含量应控制在一定范围，一般不超过15%。
2.2.2 营养元素含量生物炭基肥料中的营养元素含量对植物生长和肥效起着重要作用。
以下是一些常见的营养元素指标：•有效态氮含量：生物炭基肥料中的有效态氮含量应符合农作物生长的需求；•磷、钾含量：生物炭基肥料中的磷、钾含量应符合农作物生长的需求；•微量元素含量：生物炭基肥料中的微量元素含量应符合农作物生长的需求。
2.3 检测方法为了准确评估生物炭基肥料的质量指标，需要采用合适的检测方法进行检测分析。
以下是一些常用的检测方法：•炭含量检测：可以使用碳含量测定仪等设备进行测定；•水分含量检测：可以使用烘箱法、红外干燥仪等设备进行测定；•营养元素含量检测：可以使用原子吸收光谱仪、离子色谱仪等设备进行测定。
3. 结论生物炭基肥料标准的制定对于确保生物炭基肥料的质量和安全性具有重要意义。
标准内容包括原料要求、质量指标和检测方法等方面，以保证生物炭基肥料的质量可控和监管标准。
随着生物炭基肥料的广泛应用，相关标准的不断完善将促进生物炭基肥料行业的健康发展。
生物炭基肥在玉米上的应用效果
生物炭基肥在玉米上的应用效果作者：陈丽娜来源：《农业开发与装备》 2019年第9期陈丽娜（法库县农业技术推广与行政执法中心，辽宁法库 110400）摘要：生物炭基肥作为现代新型肥料的一种，其肥力相较于之前的肥料有很大程度提升，而且其来源与作用范围广大而肥料污染又较化肥少，可再生性较强。
以此为基础，通过对其性质的研究，认为其基本性质绿色无公害而且应用技术也日趋成熟，所以在现有农业基础上，可以实现有效的应用。
关键词：玉米；生物炭基肥；应用效果0 引言农业生产肥料是其关键部分，尤其是在精耕细作与规模化生产中，肥料的有序供应更是成为农业生产效率高低的决定性因素。
故而需要对现有农业生产剩余材料进行有效的分析与对待，将其统一于农业生产体系当中，成为现代农业生产的一部分。
本文以此为核心，对生物炭基肥在玉米生产中的应用进行分析。
1 生物炭基肥概述所谓的生物炭基肥料，其基本原料为有机垃圾，如植物根茎、动物骨头等，将其进行必要加工而形成的一种多孔碳。
此种多孔碳可以作为肥料的重要组成部分，在一些化肥过度使用而破坏了土壤结构的地区，多孔碳具有的特殊性质，可以让土壤实现有效复苏与土壤结构的有效结合，从而形成土壤自身营养体系，达到土壤自然循环，为农业生产提供良好的条件。
2 生物炭基肥在玉米上的应用方式2.1 播种过程2.1.1 种子处理在播种过程中，首先需要对玉米种子进行相应的处理，尤其是进行播种过程前玉米种子要进行有效筛选，把不合格的种子进行排除。
现需要考虑的种植喂奶米为耐密品种，一般而言辽单365以及先玉335都有自身优势，既符合基本条件，还可以实现有效的产量增加。
2.1.2 地块选择虽然玉米本身对于土壤条件有相当的适应性，但是在进行种植时也需要将玉米种植区域安排到土地相对肥沃的地区，即有机质含量高而且肥力强、土地湿润的地块。
在种植前地块的选择可以是种植蔬菜、大豆等作物的前茬地，这是种植玉米最好的前茬地，但是要避免种植甜菜茬的地块，会影响玉米的正常生长。
生物炭基肥料标准
生物炭基肥料标准生物炭基肥料是一种结合了生物炭和有机肥料的复合型肥料，具有改善土壤质地、提高土壤肥力和促进植物生长等优点。
为了规范生物炭基肥料的生产和使用，保障其质量和环境安全，需要制定相应的标准。
以下是对生物炭基肥料标准进行详细介绍。
一、术语和定义1.生物炭：由生物质在高温条件下缺氧燃烧生成的固态产物，具有多孔性和含氧性，具有较好的吸附性能和土壤改良作用。
2.生物炭基肥料：以生物炭为主要原料，添加适量的氮、磷、钾等元素以及有益微生物菌群制备而成的，具有提高土壤肥力、改善土壤结构、促进植物生长等功能的有机肥料。
二、生物炭基肥料的标准1.原料要求生物炭基肥料的原料应符合以下要求：（1）生物炭：应使用符合要求的生物炭原料，其制备过程应符合环保要求，且不应含有对人体和环境有害的物质。
（2）有机物料：应使用符合要求的有机物料，如畜禽粪便、农作物秸秆等，其应经过充分腐熟和发酵处理。
（3）氮、磷、钾等元素：应使用符合要求的氮、磷、钾等元素，以保证肥料中营养元素的含量符合标准要求。
（4）有益微生物菌群：应使用符合要求的有益微生物菌群，如芽孢杆菌、乳酸菌等，以保证肥料中的微生物活性。
1.质量指标生物炭基肥料的质量指标应符合以下要求：（1）总养分含量：应符合国家标准或地方标准中关于总养分含量的规定，以保证肥料能够提供足够的营养元素。
（2）有机质含量：应符合国家标准或地方标准中关于有机质含量的规定，以保证肥料能够改善土壤质地和增加土壤有机质。
（3）生物活性：应检测和评价生物炭基肥料中的有益微生物菌群活性，以保证肥料中的微生物能够发挥改善土壤环境和促进植物生长的作用。
（4）有害物质含量：应检测和评价生物炭基肥料中有害物质的含量，如重金属含量、亚硝酸盐含量等，以保证肥料不会对环境和人体健康造成负面影响。
1.生产工艺要求生物炭基肥料的制备工艺应符合以下要求：（1）生物炭的制备：应采用高温条件下缺氧燃烧的方法制备生物炭，且燃烧过程应保证不产生有害气体。
谷子应用生物质炭基肥料肥效对比试验总结
试验研究45NEW FARMERS新农民NO.23 2019谷子应用生物质炭基肥料肥效对比试验总结路 蒙（肇东市农业技术推广中心，黑龙江 肇东 151100）摘 要：生物炭基肥作为一种新型肥料，不但能解决农作物秸秆利用难题减少秸秆焚烧造成的环境污染，还能够提高土壤理化性质和土壤微生物的活性，显著减少化肥和农药用量，提升作物品质，为发展生态质量效益型农业，促进生产与生态协调发展，提高农产品质量和市场竞争力。
本试验主要验证生物质炭基肥在谷子上的应用效果，为今后大面积推广应用提供技术支撑。
关键词：谷子；炭基肥料；实验总结生物质炭基肥料能解决农作物秸秆利用难题，减少秸秆焚烧造成的环境污染，同时也能提高土壤理化性质和土壤微生物的活性，提高农作物品质，促进生产与生态协调发展，提高农产品质量和市场竞争力。
为了验证生物质炭基肥在谷子上的应用效果，在肇东市五里明镇开展了谷子的试验示范，现总结如下。
1 试验材料1.1 试验时间2019年5月至2019年10月。
1.2 试验地点肇东市五里明镇五里明村。
1.3 试验面积6666.67m2。
1.4 作物及品种谷子，龙谷31。
1.5 试验农户王辉。
1.6 供试肥料40%（15-15-10）生物质炭基肥料，由黑龙江地力农业发展有限公司提供；老三样掺混肥（46%尿素12.5kg/667m2+64%磷酸二铵10 kg/667m2+50%硫酸钾7.5kg/667m2），自购。
2 试验地基本情况（1）本试验落在肇东市五里明镇五里明村，农户王辉谷子田。
试验地地势平坦，土壤肥沃、肥力均匀、排灌良好、耕深25cm，前茬作物玉米，土壤类从产量结果分析，处理二小区产量最高，折产高达443.5kg/667m2，名列第一。
比排名第二位的处理产量434.7kg/667m2、排名第三位的处理四产理415.4kg/667m2和排名第四位的处理三412.4kg/667m2，分别增产为8.8kg、28.1kg和31.1kg，其增产率分别为1.98%、6.33%和7.01%。
农业废弃物资源化(炭基肥料)开发与利用
农业废弃物资源化（炭基肥料）开发与利用
随着现代农业的发展，大量的农业废弃物产生，如谷壳、秸秆、麻杆、稻草等。
这些农业废弃物一般会被视为垃圾处理掉，造成了很大的浪费。
但是，这些农业废弃物所含有的丰富有机物质和微量元素等营养物质，却非常适合作为肥料。
在农业废弃物资源化中，炭基肥料是一种较为常见的处理方法。
炭基肥料通过高温炭化处理，将农业废弃物转化为炭质物质，进而形成一种富含养分的肥料。
炭制肥料的优点在于其养分稳定，有机质含量高，微生物数量少，不含杂质等特点。
同时，这种肥料对土壤、水环境也有较好的改善作用。
但是，需要注意的是，炭制肥料的生产并不是一件容易的事情。
在炭化过程中，由于复杂的物理化学反应，所需的炭化设备、时长和温度等存在一定的要求。
同时，对于不同的废弃物，其炭化后生成的炭质物质的养分含量也不同，需要针对不同的废弃物进行调整和改进。
总之，随着农业废弃物的资源化处理方法的不断发展，炭基肥料的生产和使用将成为农业生产的一大趋势。
将废弃物转化为肥料，既可以减轻环境污染，也可以提高土壤和作物的品质和产量，是一项具有重要意义和广泛应用前景的技术。
生物炭基肥对衰弱杨梅树果实品质的改良作用
生物炭基肥对衰弱杨梅树果实品质的改良作用作者：尤建林高恒锦任海英来源：《福建农业科技》2021年第05期摘要：為探讨生物炭基肥对衰弱杨梅果树果实品质的改良作用，以东魁、荸荠种、早炭梅8801等3个杨梅品种的衰弱植株为试验材料，以常规施肥处理为对照（CK），设置生物炭基肥 2.5 kg·株-1·年-1 （L1）、5.0 kg·株-1·年-1（L2）、10.0 kg·株-1·年-1（L3） 3个处理，研究生物炭基肥不同用量对东魁、荸荠种、早炭梅8801等3个品种杨梅衰弱植株的果实大小（果实纵横径）、单果质量、果实色泽、可溶性固形物含量及Vc含量的影响。
结果表明：施用生物炭基肥对衰弱杨梅树果实品质的影响不同，各品质指标差异与杨梅不同品种、生物炭基肥施用量有关。
与CK相比，施用生物炭基肥10.0 kg·株-1·年-1，东魁杨梅树果实Vc含量显著升高，增幅达23.3%;荸荠种杨梅树单果质量、可溶性固形物和Vc含量分别比CK增加19.93%、7.76%和10.56%;而早炭梅8801杨梅树施用生物炭基肥5.0 kg·株-1·年-1，单果重比CK增幅达16.06%。
综上说明生物炭基肥对衰弱杨梅树果实品质有一定的改良作用，建议生产上适度推广。
关键词：杨梅;生物炭基肥;果实品质;改良中图分类号：S 667.6 文献标志码：A 文章编号：0253-2301（2021）05-0033-05DOI： 10.13651/ki.fjnykj.2021.05.007Improvement Effects of Biochar Base Fertilizer on the Fruit Quality of Weak Myrica RubraYOU Jian-lin1， 2， GAO Heng-jin2， REN Hai-ying1*（1. Institute of Horticulture， Zhejiang Academy of Agricultural Sciences， Hangzhou，Zhejiang 310021， China;2. Linhai Specialty Technology Promotion Station， Linhai， Zhejiang 317000， China）Abstract： In order to explore the effect of biochar base fertilizer on the improvement of fruit quality of the weak Myrica rubra， by using the three varieties of Myrica rubra （Dongkui，Biqizhong， and Zaotanmei 8801） as the experimental materials， and taking the conventional fertilizer treatment as the control group （CK）， three treatments of biochar base fertilizer，including 2.5 kg·plant-1·year-1 （L1）， 5.0 kg·plant-1·year-1 （L2）， and 10.0 kg·plant-1·year-1 （L3） were set to study the effects of different amounts of biochar base fertilizer on the fruit size （vertical diameter and transverse diameter）， fruit quality， fruit color， soluble solid content and vitamin C content of the three different varieties of weak Myrica rubra （Dongkui， Biqizhong， and Zaotanmei 8801）. The results showed that the application of biochar base fertilizer had different effects on the fruit quality of weak Myrica rubra， and the difference of each quality index was related to the different varieties of Myrica rubra and the application amount of biochar base fertilizer. Compared with CK， when the application amount of biochar base fertilizer was 10.0 kg·plant-1·year-1， the content of vitamin C in the fruit of Dongkui was significantly increased by 23.3%; the single fruit weight， soluble solid content and vitamin C content of Biqizhong was increased by19.93%， 7.76% and 10.56% compared with CK， respectively. However， when the application amount of biochar base fertilizer was 5.0 kg·plant-1·year-1， the single fruit weight of Zaotanmei 8801 was increased by 16.06% compared with CK. In conclusion， the biochar base fertilizer had certain improvement effect on the fruit quality of weak Myrica rubra， so it was suggested to moderately popularize in production.Key words： Myrica rubra;Biochar base fertilizer;Fruit quality; Improvement浙江是全国杨梅的最集中产区，是世界杨梅的产业中心，杨梅栽培面积和产值位居浙江水果产业第一[1]。
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炭基肥（料）
tanjifei（liao）
炭基肥概念简史
人类使用炭基肥的历史非常悠久，在距今1万年的农耕时代，人们已经开始使用天然形成的炭基肥了。
作为一种新型肥料，炭基肥概念大约始于20世纪80～90年代。
1996 年,辽宁省学院顾宇书先生在1999年第6期《辽宁林业科技》杂志发表论文“炭基多元高效复合肥推广应用研究”，文中将炭基肥定义为炭基多元高效复合肥，简称炭基肥) ，顾先生定义的炭基肥，是一种“有机、无机兼含生物活性物质的系列复混肥料”。
其后，人们虽然对炭基肥进行了多方面研究和实践，但很少有人专门对炭基肥进行严格的分类及概念界定。
炭基肥基本概念
炭基肥（tanjifei），是指以生物质炭为基质，根据不同区域土地特点、不同作物生长特点以及科学施肥原理，添加有机质或/和无机质配制而成的生态环保型肥料。
炭基肥往往又被误写作“碳基肥”。
炭基肥主要类型
炭基肥分为三大基本类型：炭基有机肥；炭基无机肥；炭基有机无机复合肥（复混肥）。
炭基有机肥，是指生物质炭粉与有机肥合理配伍从而形成的生态型肥料；
炭基无机肥，是指生物质炭粉与无机肥合理配伍从而形成的生态型肥料；
炭基有机无机复合肥（复混肥），是指生物质炭粉与有机无机复合肥（复混肥）合理配伍从而形成的生态型肥料。
炭基肥基本理论
炭基肥基本理论是土肥炭基-有机论，即增加土壤中炭基-有机质的含量，快速改造土壤结构，平衡盐与水分，通过快速熟化创造有利
于植物健康生长的土壤环境，从而增加土壤肥力，促进作物生长。
南京农业大学潘根兴教授将炭基肥基本理论，形象地称作“土壤生物桥技术”。
炭基肥实践案例
2011——2012年以来，河南商丘三利新能源有限公司与南京农业大学等多家科研机构合作，在商丘黄河滩对6亩盐碱地进行了一年多试验，该地是盐化面碱土，含盐量0.15%，碱化度16.5%。
在小麦播种前施用炭基肥改良剂每亩100kg, 木醋液100公斤，深耕到30～35cm，其他与常规生产相同。
2011年3月干旱时，土壤含水量增加2%，容重降低0.1g/cm3, 小麦根系生长健康。
2011年6月收获后达到 200公斤/亩。
（作者蒋成博系统养生创始人、环球网及光明网特约评论员、雅虎论坛及微言网优秀作家）
2012年11月14日。