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生物炭对土壤肥力与环境质量的影响机制与风险解析.PDF

来源：花匠小妙招时间：2025-10-16 03:03

第 31 卷第 4 期农业工程学报 Vol.31 No.4 248 2015 年 2 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Feb. 2015 生物炭对土壤肥力与环境质量的影响机制与风险解析王欣，尹带霞，张凤，谭长银，彭渤（湖南师范大学资源与环境科学学院，长沙 410081 ）摘要：生物炭作为土壤改良剂和促进作物生长的应用价值已经被很多研究证实。该文综述了生物炭在改善农业土壤质量和作物生长中的应用研究进展，系统阐述了生物炭在提高农业土壤有效水含量，增加土壤矿质元素利用效率，缓解土壤酸化，降低土壤重金属生物有效性和提高农作物产量与质量方面的重要作用与微观机制。特别地，该文强调了生物炭应用于农业生态系统过程中可能引起的多环芳烃、重金属等污染物富集以及氮素根系吸收量下降等不可忽视的潜在问题，并对今后的重点研究方向进行了系统分析总结，以期为生物炭在提高土壤肥力质量与环境质量中的安全与高效利用提供科学参考。关键词：土壤；环境影响；作物；生物炭；农业安全 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2015.04.035 中图分类号：S141 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2015)-04-0248-10 王欣，尹带霞，张凤，等. 生物炭对土壤肥力与环境质量的影响机制与风险解析[J]. 农业工程学报，2015，31(4)： 248－257. Wang Xin, Yin Daixia, Zhang Feng, et al. Analysis of effect mechanism and risk of biochar on soil fertility and environmental quality[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(4): 248 －257. (in Chinese with English abstract) 低的温度条件下（＜700 ℃）热解生成的一类富含碳素 0 引言（C% ≥60% ）、性质稳定、具有不同程度芳香化的固态物生物炭在农业领域的应用源于 19 世纪南美洲亚马逊质[15] 。与传统木炭不同，“生物炭”强调其在农业生产盆地黑土的发现[1]，而对于生物炭的系统研究和大规模开和生态环境领域的功能与应用[15-17] 。发则是在全球环境危机、农业危机与能源危机日益凸显由于具有芳环化的大分子结构，生物炭在土壤中具的背景下开始的[2-5] ，其中，农业是生物炭应用最广泛和有较高惰性和抗降解性[18-22] 14 。根据 C 标记实验估算，生较成熟的领域。由于中国是世界上农业废弃物产出量最物炭在土壤中的平均存留时间可长达 2 000 a，半衰期约大的国家，年排放量达到 40 多亿 t[6] ，合理利用各类农业为 1 400 a[18] 。不仅如此，生物炭通常具有较为发达的孔废弃物制备生物炭有利于控制农业环境污染，实现农业隙结构和丰富的表面官能团（表 1，图 1），这使生物炭废