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摘要：生物炭是一种固体状材料，能够在低氧或无氧条件下转化产物，同时具备吸附功能，将其合理应用到土壤肥料中能够提高有机碳的成分，调整土壤的结构与质量。在农业科技的创新过程中，生物炭受到了广泛关注，这种材料目前已经运用到了农业生产的过程之中，能够对土壤的质量进行良好的改善，为现代化的农业生产和发展提供强有力的支持。基于此，本文分析了土壤肥料应用生物炭的作用，并阐述了未来发展方向。
关键词：生物炭；土壤肥料；未来发展前景
生物炭技术是一种资源再利用技术，对于农业改良土壤的性质、农业肥料的发展、保护生态环境等都具有重要作用。最初人们发现生物炭具有改良土壤肥力的作用，后来经过专家的不断研究与改进，利用土壤固碳能力促进了生物炭技术在农业上的应用与发展，加强生物炭的研究与利用，能够有效的推动我国农业的可持续发展。
一、生物炭的概述
生物炭，主要是指生物中的有机化合物，可以在含氧量较低的环境下经过系列低温处理裂解，形成固体生物炭。生物炭通常由大部分碳、少量的矿物质及挥发性有机物组成。其本身由于含碳量较大，不容易受到微生物的分解，一般传统的制作工艺生产的都是块状固体，经过后期的加工，得到是粉末状的细小颗粒。生物炭通常为碱性物质，其多孔性和表面积大的特点有效提高了碳的吸附能力和离子交换能力。通过使用生物炭，能为废气物利用、生物再生能源使用以及土壤改良等提供了技术支持。目前，如何在农业、环境资源、林业中进行创新发展是主要要研究课题。生物炭能有效改善土壤的质量，将其运用于土壤改良中，可以逐渐提高土壤的肥力，从而提高作物产量，积极促进农业生产。
二、生物炭对土壤肥料的作用
（一）提高土壤中的有机质含量
生物炭本身具有亲水的特点，主要原因在于生物炭自身的结构表层存在很大的间隙。因此，利用生物炭的特点应用在土壤中，可以促进作物的快速生长。同时，生物炭对微生物也能产生一定的影响，可以增加微生物的活性，间接的导致土壤软化。土壤有效的软化可以增强务农人员耕种土壤的效率。生物炭在土壤中的应用受到土壤多样化因素的影响，主要表现在酸性土壤中。酸性土壤在种植过程中，通常会运用中和剂改良土地性质，但是随着生物炭在酸性土壤中的应用，技术人员发现，生物炭应用的效果好于中和剂的应用。同时，由于生物炭内部属性缺乏矿物质，导致生物炭与土壤肥料在联合使用的过程中，对土壤产生不同的差异。对此，中国专业研究此专题的专家正在试验有效的办法，缩小两者之间的差异，实现充分发挥生物炭作用的目标。在试验生物炭的过程中，工作人员需要明确的认识土壤肥料的重要性，将两者结合进行试验，达到土壤有机利用的效果。
（二）改变土壤理化性质
1、改变土壤的物理性质
将生物炭埋入土壤中，由于其自身的表面积在土壤中的各项物质中相对较大，持水量也相应增加，间接起到增加土壤水分的作用。生物炭的疏水性也各不相同，具体取决于与土壤物质比对的大小。生物炭形成的时间如果相对较短，那么自身的导水性能也就相对较高，经过长时间的使用后，作用的持续发挥以及吸取部分土壤水分后，导水性会持续降低，亲水性会有所增强。长期使用生物炭改良土壤肥力后，土壤的颜色会持续加深，吸热能力也会得到持续增强。一般来说，长时间应用生物炭改良的土壤，随着吸热性能的增加，土壤内的微生物相对比较活跃，对农作物的生长十分有利。生物炭本身内部结构相对疏松，将其添加到土壤中，可以改善土壤的密度，避免土壤长时间的种植后出现土壤板结与固化现象。
2、改变土壤的化学性质
土壤的酸碱度对植被的生长至关重要，如果土壤的酸碱度值偏离了正常农作物的生长需求，将会导致土壤中的农作物大面积死亡。另外，部分农作物对土壤的酸碱度有特殊要求，土壤的酸碱度略微发生变化，就能为农作物提供优良的生长环境。将生物炭物质埋入到土壤内部，可以实现土壤酸碱度的有效改善。土壤内部往往富含钙离子、钠离子等多种盐基离子，与土壤中的生物炭能发生一系列的化学反应。不同的生物炭对土壤的酸碱度调节作用也有很大区别，一般情况下，由低温热解环境下产生的生物炭，由于其内部的灰分含量远远大于高温热解环境下得到的生物炭，酸性相对较弱，土壤酸碱综合过程中起到的效果有限。
三、生物炭的未来发展和研究方向
目前由于技术水平的限制，生物炭在我国的应用还不够成熟，严重导致了生物炭的相关技术并没有得到充分发挥，影响了生物炭的使用性能。这种情况对科研机构存在较大激励与挑战，需要相关部门加强专业人才的培养，加大对生物炭应用的科研力度。实现生物炭在土壤中的深入利用，促进农业的发展。在未来对生物炭的研究及发展中，应结合土壤的基本特点进行生物炭使用方法的分析，通过技术、资金以及研究方法的创新，执行有效的研究方法，使生物炭在土壤肥料改良中的价值得到充分发挥。
（一）特性和结构的研究
生物炭在19世纪九十年代就引起了国内外研究者的关注。目前，在我国对生物炭的研究还没有对其结构做出准确的定义，科研工作的发展还比较缓慢，缺乏对生物炭的性质和特性的研究。因此今后需要加强这个方面的研究工作，并制定相关的定义。要针对生物炭的应用制定相关的制度和标准。
（二）生物炭自身功能的研究
在对生物炭的研发过程中，对生物炭自身的功能研究比较少，研究方向比较单一，仅仅研究了土壤的酸碱性，而对生物炭其它领域的研究还是空白，因此，科研人员需要制定科学完善的计划，研究生物炭其它领域的发展。需要研发出更先进的技术，使肥料与生物炭更好的融合使用。
（三）生物炭的用量研究
生物炭在土壤中的用量目前还没有一定的标准，因此会不同程度的影响土壤肥力，目前，不同的土壤对生物炭的需求量不同，有的土壤适合高用量，有的土壤适合低用量才能促进植物的生长，因此，需要科研人员研究这种差异的区别之处，探究其中的原理。另外，生物炭和肥料可以互相配合使用，它们之间是可以互相融合、互相补充，生物炭与肥料配合使用，可以产生互补的效果，因此，在研究两者之间的应用以及配比的工艺上也需要不断的提高，也是为未来需要解决的问题。
（四）生物炭的固炭以及环保性
生物炭的应用成本相对较低，同时又具有减缓气候变暖的好处，因此需要相关研究人员全面分析的研究生物炭对土壤产生的固炭作用、对土壤增肥的效果、对环境产生的影响以及对土壤中的有机物的腐化物的作用，观察生物炭是否违背环保理念，并且制定针对性的长期发展战略，发挥生物炭作用与优势的同时，保障生态环境的稳定发展。
四、结语
总之，生物炭对土壤肥料有着非常重要的作用，在我国农业产业的经济发展中，为了实现生物炭的有效利用，应该结合生物炭的特点进行土壤改良方案的完善，使其在农业产业发展中产生促进作用。生物炭目前我国还处于初探状态，相关的技术发展还不成熟，研究的领域也不够深入，因此，想要充分的发挥生物炭的作用，我们应该未来的发展中应该不断突破生物炭的使用限制，通过影响生物炭性能的技术改良，实现生物炭的科学运用，有效改良土壤环境，确保生物炭能够促进农业生产，并且能够广泛应用到农业肥料中。
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作者简介：王金欢（1981.02-）男 山东巨野 汉 本科 副总经理 山东万豪肥业有限公司 研究方向：肥料生产研发、制造
姚文权（1982年10-）男 陕西省西安市 汉族 本科 副总经理 济南天邦化工有限公司 研究方向：农药、肥料生产研发、制造
杨建平（1978.12-）男 山东 汉 大专 副总经理 农学 山东万豪肥业有限公司 研究方向：农学