生物炭对土壤肥力的影响

土壤养分是土壤的本质属性，其含量的高低直接影响作物产质。研究表明，适量的生物炭可有效提高土壤肥力，当累积施炭量过高时，会导致碱解氮、有效磷含量过低，不利于大豆生长; 施用添加青霉菌的生物炭可提高其肥效。研究表明，添加生物炭较对照显著增加了黑垆土土壤团聚体中的有机碳含量，其中对1～2mm团聚体有机碳提高幅度最大。研究显示，在冬小麦—夏玉米轮作制度下增施生物炭可以显著增加土壤SOC含量(P＜0.05) ，增幅分别为101.0%～115.0%(冬小麦季) 、84.5%~165.0%(夏玉米季) ，而且在同一施氮水平下土壤SOC/TN随生物炭用量的增加而增加。有研究表明，生物炭施用对土壤总有机碳和全氮有显著影响，在0～10cm、10～20cm和20～30cm土层，施炭处理的TOC含量分别比对照显著增加了65.14%～180.80%、54.70%～180. 68%和35.90%～37.41%，TN含量分别比对照增加了11.59%～33.33%、3.03%～25.76%和15.69%～31.37%。生物炭的施用显著降低了土壤NO2-N含量，而对土壤NH4+N和NO3-N含量无显著影响。随生物炭施用量的增加，土壤碱解氮逐渐降低，降幅达10.0%～20.3%;土壤速效钾显著提升。进行马铃薯试验，研究表明，施用生物炭基肥较对照土壤有机碳、速效磷、速效钾和C/N均有显著提高。生物炭施用5年后，显著降低了土壤活性有机碳含量，但是对稳定性有机碳含量影响较小，溶解性有机碳含量和组分均没有显著影响。

生物炭对土壤碳库的影响

土壤碳库能够在土壤碳输入、输出之间维持动态平衡，生物炭是土壤改良中的一种低成本碳封存选择。研究表明，长期施用生物炭增加了土壤全碳含量，但针对土壤本身碳库，添加生物炭降低了土壤本身有机碳含量的11.1%～31.3% ，増加了土壤无机碳含量7.8%～28.3%。研究指出，单施秸秆炭短期内可提升有机碳的含量，但对土壤养分补充较小。生物炭可缓解温室效应，提高农田产出，维持农田可持续发展。研究发现，植烟土壤施用生物炭后，表征土壤碳库质量的多项指标，如土壤易氧化有机碳、土壤有机碳矿化速率、碳库管理指数等均优于常规施肥。有研究表明，施用生物炭能增加土壤碳库指数，降低土壤碳库活度，提升土壤碳储量。研究表明，生物炭能够提升表层土壤有机碳和无机碳含量，同时能够影响剖面土壤总有机碳和水溶性有机碳的分布。有研究表明，在生物炭制备过程中添加少量钾可提高生物炭固碳45%，施用后提高土壤碳库。生物炭通过有机—无机矿物相互作用加速微团聚体的形成，从而促进SOC的稳定和积累。