安徽农学通报，Anhui Agri，Sci，Bull，2019，25（06）秸秆生物质炭改良土壤的可行性探讨 姬强1马媛媛2*
（1宁夏大学农学院，宁夏银川750021；2宁夏科技厅农村科技发展中心，宁夏银川750001）
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超声波探测
摘要：生物质炭具有丰富的阳离子交换量、比表面积、孔隙结构等理化特性，可以有效改善土壤结构性状，机房集中监控提高土壤养分的有效性，有助于农业废弃资源的无害化利用。 关键词：生物质炭；土壤；秸秆；外源碳
中图分类号S156文献标识码A文章编号1007-7731（2019）06-0056-02
Research on the Feasibility of Soil Improvement by Straw-biochar肩扛式摄像机
Ji Qiang1et al.
（1School of Agriculture Ningxia University，Yinchuan750021，China）
密封性测试
Abstract：Biochar has abundant cation exchange capacity，specific surface area，pore structure and other physical and chemical characteristics.Biochar application can effectively improve the soil structure and crop availability of soil nutrients，and contribute to the harmless utilization of agricultural waste resources.
Key words：Biochar；Soil；Straw；Exogenous carbon
秸秆还田是提高土壤有机质含量，改善土壤结构性状的重要途径，但与此同时，玉米秸秆等的连续多年直接大量还田，会导致土壤环境不断恶化，造成杂草、病虫害多发的问题。生物质炭是在少氧或无氧状态下，秸秆等生物质在高温热解作用下的产物，稳定性较高，且含有丰富的芳香族物质，可有效促进土壤中碳素的长期固定，从而抑制土壤二氧化碳的释放［1］。目前，商业制备的生物质炭价格往往偏高，限制了其在农业生产中的广泛应用，而不同材料的生物质炭化也造成了其对土壤质量的潜在不确定性。为此，本文围绕秸秆等农业废弃物的生物质炭化，对土壤结构性状和土壤质量的影响进行了探讨，以期为农业废弃物的无害化资源利用提供理论支持。 1生物质炭在土壤中的稳定性
生物质炭的理化特性及其对土壤微生物生长繁殖的影响，主要归因于生物质炭的热解材料性质。生物质材料的理化性状间接影响着土壤中微生物的活性，原材料含有的木质素量越大，其高温热解得到的
生物质炭成品孔隙结构越丰富、芳香族物质含量越高、生物质炭的分解矿化率也就越低。在相同的外部环境条件下，小麦秸秆制成的生物质炭矿化速率是乔木材料生物质炭的10倍左右。
生物质炭的阳离子交换量、pH、孔隙结构、比表面积、官能团化学稳定性等性状受热解条件的影响较大［2］。通常情况下，热解温度越高则生物质炭对微生物落死亡的促进作用就越低。氧碳比（O∶C）作为生物质炭稳定性的重要指标，随着热解温度的升高，O∶C会呈现出逐渐降低的趋势，对应的生物质炭稳定性也就越低。生物质炭含有一定比例的不稳定组分，热解温度越低其不稳定组分含量越大，从而导致低温热解生物质炭输入土壤后短时间内呈现出很高的矿化速率。热解时间越长，也会导致生物质炭中不稳定组分含量的降低，不利于微生物代谢过程的进行。
高放废液生物质炭颗粒的粒径大小制约着其在土壤中的矿化速率。研究表明，即使在两者比表面积相差不大的情况下，小于0.25mm的生物质炭颗粒的矿化速率是大粒径生物质炭颗粒的1.5倍。说明生物质炭的内部微孔结构所蕴含的比表面积大小提供着微生物降解的丰富小环境。
2生物质炭改良土壤的生物学活性
生物质炭作为一种稳定的惰性碳源，虽然其理化性状较为稳定，使其输入土壤后无法直接被微生物利用，但并不意味着其是一种生物学惰性物质。生物质炭具有极其丰富的孔隙结构和巨大的比表面积，可以为微生物的代谢生长提供有力的场所［3］。除此之外，生物质炭结构的孔径诱发效应、对土壤
持水性的增强、容重的改变等诸多因素，都对土壤微生物的繁殖起到了积极作用。
另一方面，生物质炭作为土壤碳源的惰性也是相对的，Atkinson等的研究结果表明，生物质炭输入后微生物代谢产物木质素氧化酶、酚酶、过氧化氢酶等会降解生物
基金项目：宁夏大学自然科学基金——生物质炭输入对土壤结构体形成过程的影响（项目编号：ZR1730）。作者简介：姬强（1987—），男，宁夏银川人，讲师，研究方向：土壤改良。*通讯作者收稿日期：2019-02-15 56
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