农田土壤固碳效应

农田土壤施加生物炭或生物炭基肥后，土壤碳库存量和可利用性均发生了变化。研究表明，生物炭能促进土壤有机质的矿化过程，也能降低土壤水溶性有机碳的淋溶损失，有利于土壤补碳和农田固碳减排。不同类型的土壤添加生物炭后，土壤中可溶性有机碳含量存在明显差异。生物炭施肥处理下土壤中的阳离子交换量和总有机碳含量均有所增加，有效提高了耕层土壤养分的固持效果。研究表明，连续多年施用生物炭和生物炭基肥后，耕层土壤中总有机碳含量维持在较高的水平，从而为保障农田土壤生产力奠定了基础。

农田土壤氮素营养供应

氮素是作物生长的必需营养元素之一，然而农田土壤氮素形态转化及其对植物的有效性往往容易受到环境因素的影响。 施用生物炭和生物炭基肥处理可促进土壤氮素转化，在一定条件下明显提高土壤有效氮含量，促进农作物对氮素的吸收利用。 研究表明，生物炭基肥优化施肥后农田土壤氮素的累积释放量显著低于普通肥料，有利于作物生长发育和生物量的累积。在土柱淋溶试验体系下，生物炭通过对土壤中铵态氮的吸附，大幅度减少了铵态氮的淋溶损失，提高了农田土壤有效氮的供应水平。然而，不同种植体系下，施用生物炭的农田土壤N含量变化存在较大差异。研究表明，土壤N含量会随着生物炭用量的增加而呈现出下降的趋势；研究表明，添加生物炭处理促进了土壤硝化作用，从而提高了农田耕层土壤N含量。

农田土壤养分有效性提高

从田间实际应用的角度看，生物炭基肥比生物炭具有更大的应用潜力，生物炭基肥在田间施用方便，可作为基肥一次性施入农田，为耕作层土壤持续供应作物生长发育所必需的有效养分。 研究表明，在等量施用氮、磷、钾肥的条件下，生物炭基肥对提高农田土壤速效养分的供应效果明显优于普通化学肥料。 研究表明，生物炭基肥处理土壤中氮、磷、钾养分含量均有明显改善，其中土壤有机质和钾含量的改善效果最为明显。研究表明，施用生物炭基肥能够显著提高耕层土壤的有机质含量，且随着生物炭基肥施用量的增加土壤速效磷和钾含量也大幅度增加，但碱解氮含量则呈下降趋势。在热带农田土壤中，施入生物炭基肥后，玉米的氮利用效率和产量显著提高于常规单独施氮方式。因此，生物炭基肥对农田氮肥减施和生态环境保护等具有积极作用。