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农业秸秆废弃物资源化人工草炭对土壤的影响
蔡红海1 , 马赞留 1 , 戴云新 1 , 张 衡 1 , 郭 聪 2*
（1. 江苏世阳生物技术有限公司； 2. 江苏沿江地区农科所, 江苏 南通 226300 ）
摘 要：秸秆还田是利用秸秆的一种有效方式.大量试验表明, 秸秆还田会对土壤产生多种作用： 能改善土壤物理性状, 降低土壤容重, 增加孔隙度； 能增加土壤微生物数量, 增强生物和多种酶的活性； 增加土壤有机质积累和养分含量； 能改变土壤腐殖质组成及特性； 影响作物生长发育, 促进作物产量提高.本文主要针对农业秸秆废弃物资源化人工草炭对土壤的影响等相关问题进行了总结和探析, 为今后的人工草炭研发提供了参考.
关键词： 人工草炭； 土壤； 农业秸秆废弃物
基金项目： 南通市科技局项目 “农业秸杆资源化人工草炭的关键技术研究 （M S22015035 ） ”
中图分类号： S641 文献标识码：A DOI 编号： 10. 14025/j . cnki . j l ny. 2018. 21. 040
农业秸秆废弃物资源化人工草炭能够将农业秸秆废弃物有效的利用起来,将从土壤中因植物自然凋落或人工修建取走的营养物质最大限度的归还于土壤,从而有效的改善土壤性能. 因此, 农业秸秆废弃物资源化人工草炭是实现农业秸秆废弃物资源化、 减量化和无害化处理的一项行之有效的措施.
1 提高土壤的保水能力
草炭中含有较高的黏粒、 有机质以及腐殖质, 对土壤的保水能力具有积极的作用.有研究表明, 土壤的水分常数、 水分特征曲线与有机质的含量呈显著相关, 有机质含量越高, 土壤田间持水量、 饱和含水率越高, 从而土壤的保水能力越强 [1] .草炭能够增强砂土的含水量, 草炭含量越高, 基质的孔隙度、田间持水量以及含水水量越高, 基质的容重越小. 利用腐质化程度低的草炭改良砂土, 土壤的孔隙度、 田间持水量以及饱和含水量明显增加, 土壤的保水能力增强 [2] .通过研究, 可以发现农业秸秆废弃物资源化人工草炭能够改善土壤结构,使用价值土壤孔隙度增加, 同时使土壤的吸附作用增强, 改变了土壤的胶体状况, 从而增强了土壤的保水能力.
2 对土壤微生物和土壤酶的影响
微生物能够促进基质养分的转化,抵御和抑制有害生物的生长繁殖, 以及改善基质的质量 [ 3,4] . 有研究表明, 微生物种类多、 数量多对植物的生长发育有积极的作用, 是土壤肥力的一个重要生物学指标 [5] .土壤酶是一类较稳定的蛋白, 包括微生物、 植物活体及残体所释放的酶活性.包耀贤等 [ 6] 研究表明脲酶的活性可以衡量土壤氮素供应状况,它能够分解尿素氮肥转化为植物所吸收的氨、 二氧化碳和水.其活性越大, 土壤中微生物数量、 有机质含量、 全氮和速效氮的含量越高, 更好的促进植物的生长发育.通过研究, 可以发现土壤的物理、 化学和生物学性质有明显的改善, 增强了植物营养的吸收, 这跟土壤微生物的活动密不可分.
3 对土壤养分的影响
草炭是一种天然的养分载体. 土壤中施加草炭后, 其有机质、 氮、 磷、 钾的含量均有较大幅度的升高, 说明草炭能够为土壤提供大量的养分 [ 7] .刘宝勇等 [ 8] 研究表明, 草炭处理过的土壤, 不仅提高了土壤中的营养物质, 而且有机质也得到了大量的矿化, 含量提高了 0. 67~1. 30倍.因此, 施加草炭后, 能够提高土壤中的营养物质.试验结果表明农业秸秆制备的人工草炭混合到土壤中后, 土壤中氮、 磷、 钾的含量显著增加, 促进植物的生长发育. 另外, 通过比较农业秸秆废弃物资源化人工草炭和天然草炭对土壤养分的影响,发现农业秸秆废弃物资源化人工草炭混合到土壤中的营养物质要高于天然草炭混合的土壤. 经分析得出： 农业秸秆废弃物资源化人工草炭中磷含量是天然草炭的 5 倍, 钾含量是天然草炭的 2 倍.
4 结语
农业秸秆废弃物资源化人工草炭对土壤的质量具有积极的作用, 关键在于如何正确理解草炭对土壤的影响, 从而正确研发人工草炭的制备技术, 才可以提高土壤的质量, 促进植物的生长发育, 获得更大的经济效益.
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