| 标题 | 生物碳对粮油作物生长影响的研究 |
| 范文 | 李胜 近些年，用生物碳对土壤进行改良已成为全球關注的热点之一。国际生物碳联盟将生物碳定义为在缺氧环境中的一种通过热裂解得到的固体材料。生物碳有很多优良特性，例如，含碳量高、比表面积大、孔隙结构丰富、pH高、具有较强的氧离子交换能力及理化性质稳定等，目前已成为农业、林业、环境及能源领域关注和研究的热点。由生物体高温碳化所得到的产物——生物碳，其在我们日常生活中很容易得到生产原料，例如动物粪便、木屑、农作物秸秆及城市中的生活垃圾都可以作为生产生物碳的原料。生物碳可将农业废弃物碳化成生物碳，其不仅可以增加土壤中碳的产量，减少二氧化碳的释放，而且在生物碳施入土壤后，对土壤的化学、生物、物理学性质都有较大的改善，并且生物碳还可以提高土壤肥力，为土壤提供或保持养分。因此，生物碳可以作为一种肥料或者土壤改良剂促进作物生长。 1 生物碳 生物碳属于一种惰性机碳，其非常难以分解，并且稳定性极强。生物碳是通过本身具有较大的比面积和阳离子交换量，进而达到吸附保持土壤养分，维持土壤体系平衡，提高利用率，减少养分流式，提高作物总产量的效果。在土壤中使用生物碳可有效提高土壤离子交换量，增加全氮和可利用性磷的含量，生物碳还可以促进植物对磷、钾、钙、锌、铜等离子的吸收。 2 生物碳对粮油作物生长的影响 2.1 生物碳对小麦生长的影响 石河子大学农学院资源与环境科学系马莉等研究生物碳对小麦生长的影响分析如下。首先设置3种物料，450℃、600℃和750℃热解制备的生物碳，每种有机物料设置3个施用量，分别为0.5%、1.0%和2.0%（占土壤的比例）;同时，以不添加物料土壤作为对照。结果显示，这3种温度热解制备的生物碳可促进小麦的生长和产量的提高，同时还显著提高了小麦地上部干物质重及土壤中氮素残留量、吸收量等，也减少了土壤小麦体系氮素表观损失量。从上述实验得出，750℃制备的生物碳促进小麦生长的效果最好、氮素吸收量最高、土壤氮素残留量最高、整体氮素损失最小。最后得出结论，对于生物碳处理而言，随着热解温度的升高，小麦氮素吸收量增大、土壤氮素残留量增大、整体氮素损失降低。因此生物碳还田是提高养分利用，减少氮素损失的有效途径，从而提高资源合理利用。 2.2 生物碳对玉米生长的影响 黑龙江省农业科学院刘春来等为探究不同基质材料的生物碳对土传病害的抑制能力和对作物的促生作用，以玉米茎腐病为研究对象，通过向土壤中添加3%的生物碳处理，利用盆栽试验测定了4种生物碳（稻壳生物碳A、竹碳生物碳B、稻壳生物碳C、麦秆生物碳D）分别对玉米茎腐禾谷镰孢菌的防控效果和玉米植株生长的影响。结果显示，添加4种生物碳后，玉米植株的株高、根长（麦秆碳D处理稍低于对照外）、鲜重均高于接种病原菌处理的对照。稻壳碳A和竹制碳B处理显著的降低了茎腐病病原菌的侵染危害，控制效果分别达到52%和53.48%;其他两种生物碳控害效果不明显。表明土壤中添加生物碳后，对玉米茎腐病起到了较好的抑制效果，且对植株生长具有明显的促生作用。 2.3 生物碳对水稻生长的影响 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所王悦满等通过添加不同生物碳，即小麦秸秆和木质锯末分别在500℃和700℃制备的4种生物碳，研究其在混合施加或表面施加这两种施加方式下对水稻生长的影响。结果表明：（1）与对照相比，施加生物碳的处理对水稻株高和反映叶绿素含量的SPAD值有积极影响，株高在抽穗期、灌浆期、成熟期表施处理大于混施处理。表施处理SPAD值和归一化植被指数NDVI略小于混施处理。（2）施加生物碳可显著提高水稻的结实率，增幅可达到4.88%～8.59%，表施处理的结实率均高于对应的混施处理的，但表施和混施处理对有效穗数、穗粒数、千粒重影响差异不显著。（3）生物碳促进了水稻增产，而生物碳表施处理较混施对水稻增产的效应更为明显。（4）生物碳增加了水稻的收获指数，增幅2.58%～10.56%，表施和混施处理对收获指数影响无显著差异。（5）施加生物碳普遍提高了氮磷钾偏生产力，较对照提高了9.81%～36.25%。 |
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