引言：
生物炭（Biochar）是用来改良土壤的一种木炭，具有帮助植物生长的优势，在农业生产中有着良好的应用前景。生物炭与用于燃料的木炭有着很大的区别，虽然生物炭与燃料木炭一样，都是原料在热裂解后产生的物质，成分为碳分子，但封存生物炭，能够起到清除污染、肥沃土壤的作用。在县外，农业生产中应用生物炭有着较长的历史。在气候剧烈变化的当下，加快生物炭的推广，有利于提升农业生产水平，加强污染治理能力。
1.生物炭在农业中的应用价值
生物炭主要由碳、氢、氧等元素组成，碳的含量在70%—80%左右，生物炭不仅含有碳、氢、氧等元素，同时还含有大量的纤维素、羧酸、呋喃、吡喃、脱水糖、苯酚、烷属烃、烯属烃类及其衍生物，由于成分较为复杂，因此可以将生物炭视作不同含碳物质组成的统一体，生物炭中的主要成分是烷基和芳香结构。在微观结构视角下，生物炭有着显著的乱层结构(turbo stratic structure)，由高度扭曲且堆积的芳香环片层构成，X射线下显示为乱层结构。因此，其表面有着多孔性特征，比表面积较大，表面能较高，含有酚羟基、括羧基、羰基等基团，产生了良好的吸附性，为其在农业生产中的应用提供了条件。在评价土壤肥力时，有机质是重要的指标，有机质能够增强土壤的稳定性，保持水分的入渗量，使养分得到充分的吸收，为微生物活动提供良好环境。生物炭的化学结构与有机质虽然有所不同，但在改良土壤方面与有机质的作用是类似的，生物炭能够提升土壤中的有机碳含量，提高的具体量与用量有着直接关系。通过提升土壤中的有机碳含量，能够增加土壤中的C／N比，从而增加土壤对养分的吸持量，达到改善土壤的效果，在使用生物炭的同时，还可以配合使用其他肥料，提升土壤的肥力。由于生物炭有着明显的疏水性特征，在土壤中施入新鲜的生物炭后，土壤水入渗水平会有所降低，但在水分饱和后，土壤导水率会有明显增强[1]。生物炭颗粒表面的羟基基团增加，亲水性得到改善，提高了土壤的持水量。同时，生物炭能够增加土壤中微生物的活性，使微生物对glomalin-球霉菌素的分泌效率得到增强，以glomalin-球霉菌素为主的多糖作为土壤团聚体成型的主要物质，在提升土壤团聚体稳定性方面有着重要作用。
2.生物炭在农业增产中的应用
2.1改善酸性土壤的PH值
生物炭能够有效改善酸性土壤的PH值，生物炭原料碱性偏重，在土壤中施入生物碳，能够起到提高酸性土壤pH值，这是由于生物炭中有着较多的钙，镁，钾、钠等盐基离子，盐基离子通过交换能够减少土壤中的氢离子含量，配合使用NPK化肥还可以起到降低酸性土壤中的可交换性铝含量，提升土壤中钙、钾、钠等盐基离子含量，使土壤pH值得到改善。其中，使用造纸污泥制成的生物炭，由于富含钙离子，能够显著改善酸性土壤pH值。但由于生物炭偏碱性，因此对碱性土壤的改善作用不明显。从制作工艺来看，高温热裂解工艺生产的生物炭的酸性挥发物更多，pH值更高，因此高温生物炭可以作为一种优良的土壤酸性中和剂来使用。
2.2提升土壤的肥力
生物炭有着良好的肥效，这是其在农业中得到广泛应用的基础，生物炭中所含的矿物质是较低的，直接养分较少，在土壤中施用生物炭，生物炭肥效作用与其自身的养分关系较小，使用生物炭可以改善土壤的性质，间接的降低肥料的养分淋失率[2]。由于土壤pH会直接影响到土壤养分的保存效果，土壤养分的变化又会影响到农作物的产量，因此生物炭对酸性土壤的改善，能够达到提升肥力的效果。同时，生物炭能够释放出大量的乙烯，能够诱导植物系统的抗性，增加植物抵抗病虫害的能力，使用生物炭后，即便降低10%的施肥量，也可以保持作物的产量，而减少化肥的使用，又可以起到治理污染的效果。
3.生物炭在污染治理中的应用
生物炭在污染治理中具有良好的作用，具体体现在重金属和有机污染物的治理方面，由于生物炭的比表面积较大，微孔结构丰富，官能团较多，因此能够吸附重金属和有机污染物，这种良好的吸附作用，使得生物炭可以在污染治理中得到推广和应用，为降低污染物含量，减少环境风险提供了支持。经过科学研究发现，生物炭有着明确的减排机理，当前，有大量研究表明，生物炭的化学稳定性较好，由于良好的热稳定性和微生物稳定性，使得生物炭能够固定碳素，增加了土壤的团聚性，将生物炭施入土壤中后进行封闭，团聚体的物理性质会得到增强，从而起到保护土壤稳定性的效果，有效的降低了土壤中的重金属影响，确保了土壤化学性质的稳定性[3]。生物炭减排作用的发挥，本质上是由于使用生物炭后，土壤中的有机碳矿化作用得到了明显的改善，增加了有机碳的强度，从而产生了减排的效果，通常情况下，当土壤有机碳发生矿化后，土壤会释放大量的二氧化碳，当矿化作用降低后，释放二氧化碳的主要途径被弱化，从而有效的控制大气中的二氧化碳水平。
4.结束语
农业增产和污染治理作为会泽县社会治理的重要内容，使用先进的材料和技术，提升农业增产水平，加强污染治理能力，已经成为全社会的共识。生物炭作为一种废物利用技术，通过制作生物炭，改良土壤环境，不断提升环境治理能力，为人们创造安全、和谐、舒适的生存环境。实际运用生物炭时，要正确认识生物炭的利用价值，尤其是其环保价值和肥效价值，在此基础上，掌握生物炭在农业增产方面的应用方法，以及生物炭在污染治理中的应用机理，才能最大程度发挥生物炭的应用价值。
参考文献
[1]钱莲文,余甜甜,梁旭军,等.茶园土壤酸化改良中生物炭应用5a后的稳定性研究[J].生态环境学报,2022(007):031.
[2]卜进硕,朱峰,刘弋潞,等.生物炭和生物油的制备实验研究与教学实践[J].创新教育研究,2021,9(4):8.
[3]罗飞,宋静,董敏刚,等.菜籽饼生物炭中污染物赋存特征及其用于土壤改良的适宜性评价[J].2021(2014-11):1292-1297.