生物炭对植物生产力的影响

生物炭是否能促进植物生产力一直有争议。一般认为生物炭通过吸附土壤中的Ｋ、Ca、Mg、N、P等，改善了土壤的养分吸收和释放，同时调控土壤酸碱度、CEC、孔隙度和保湿能力等，改善土壤性质；同时也发现生物炭配施肥料可调节植物根系生长和形态，从而改善植物的生长及产量，提高了作物生产力（约10％）。这归因于生物炭的石灰效应（PH增加）和土壤持水能力的提高。生物炭本身的养分（Ｎ、Ｐ、Ｋ、Mg等）和养分保持能力可以提高酸性土壤的肥力，减少对其他肥料的需求。纯生物炭添加将降低土壤无机氮（ＮＯ-３-Ｎ 和 ＮＨ+４-Ｎ），其中ＮＯ-３-Ｎ降幅约为12％，ＮＨ+４-Ｎ降幅约为11％，当生物炭与有机肥相结合混施时，则可显著提高土壤NＨ+４-Ｎ含量。酸性土壤缺乏植物生长所需的有效Ｐ、Ｋ、Ca和Mg，生物炭的施入通过减轻铝毒效应和磷素缺乏从而改善植物的生长，提高作物生产力，这种效应在热带和亚热带地区的酸性土壤中比温带地区更为明显。值得注意的是，在以ＮＨ+４-Ｎ为主导的土壤中， 生物炭会导致作物产量下降，而将生物炭与肥料相结合，一方面消除了由生物炭引起的作物减产，另一方面促使肥料净氮矿化潜力最大化。尽管如此，生物炭的高C含量可能导致土壤N的固化，不利于植物的生长甚至降低作物的产量，尤其是富含高C/N值的生物炭；生物炭可能仅对C/N值相对较低（最佳土壤C/N为24：1）的土壤有益。建议将高灰分（或低碳分）的生物炭应用到酸性土壤中，以提高植物的生产力。