生物炭作為無土栽培基質(zhì)的意義探析

趙伊揚，郭洪波

（沈陽工學院，遼寧 撫順 113122）

無土栽培是能為植物根系生長提供穩(wěn)定、良好的根際環(huán)境的生長介質(zhì)。優(yōu)質(zhì)的無土栽培基質(zhì)能為植物生長提供穩(wěn)定、協(xié)調(diào)的水、肥、氣、熱根際環(huán)境條件具有支持錨定植物、保持水分和透氣的作用，那么使用基質(zhì)來栽培農(nóng)作物，除了能固定作物外，還應(yīng)該保證好的通氣性、緩釋功能以及持水性。現(xiàn)在無土栽培基質(zhì)常用的是草炭、巖棉、蛭石、珍珠巖、沙等等，這些栽培基質(zhì)的成分都較為單一，無法滿足作物生長所需要的所有養(yǎng)分以及環(huán)境要求，因此，為了制作出更利于作物生長的基質(zhì)，發(fā)現(xiàn)有一定比例的混合基質(zhì)，符合大家對基質(zhì)最理想效果的要求。那么，通過本文試驗，就草炭和檸條炭混合后的混合基質(zhì)為研究對象，探討這兩種炭混合后的生物炭是否具有可行性以及創(chuàng)新。

1 試驗的材料和設(shè)備

1.1 試驗原料以及生物炭的制備

試驗原料采用赤葉的小白菜的種子、番茄的種子，檸條，草炭。通過微波裂解對檸條進行裂解反應(yīng)，在進行裂解反應(yīng)時，需保證溫度能持續(xù)在500℃，且時間為6.3 min，微波裂解裝置的功率調(diào)整為1.9kW，且吸收劑的添加量為4%。1.2 草炭與檸條炭不同比例的試驗

將草炭與檸條炭分別以 5∶1、4∶2、3∶3、2∶4、1∶5 的比例進行混合，稱為一組、二組、三組、四組、五組。通過將生物炭在60℃下烘干，然后利用150μm的篩子進行篩查，最后稱取100mg篩查后的生物炭，用分析儀進行分析，評測碳元素、氫元素、氮元素、氧元素的質(zhì)量分數(shù)；通過對生物炭的處理測定其pH值；使用壓汞法，測量比表面積；對生物炭進行處理，測定它的容重和孔隙度；通過對不同比例的生物炭進行浸泡及瀝干處理，一定時間后，測定它們不同的吸水量和保水性；將作物放在不同比例的生物炭中進行培養(yǎng)，得出不同數(shù)據(jù)，并對所得數(shù)據(jù)進行記錄、處理、分析，對比差異。

通過實驗得出二組的生物炭對作物發(fā)展的各項生長需求均有最好的效果。

2 生物炭作為無土栽培基質(zhì)對作物的影響

生物炭能使得小白菜的出芽率提高很多，且相對其他的無土栽培基質(zhì)，生物炭所含有的營養(yǎng)成分也是較高的，生物炭使小白菜的產(chǎn)量有明顯的提升，而且成長的很快，小白菜相較于普通培養(yǎng)的小白菜，幼苗的高度和質(zhì)量都較高。

對于番茄來說，生物炭明顯提高了番茄的株高，使用了生物炭的番茄苗株高最高，更好地調(diào)節(jié)了番茄植株的生長；對番茄莖粗也有一定的促進作用，通過生物炭培養(yǎng)的番茄莖粗也最高，對于以后結(jié)果起到了更好地保障作用；生物炭還可以增加番茄葉片的葉綠素，更利于葉片早起光合作用和干物質(zhì)積累；生物炭還促進了番茄的根系生長。

3 生物炭作為無土栽培基質(zhì)的意義

施加生物炭的意義在于可以明顯提高土壤有機碳含量，對土壤理化性質(zhì)及微生物活性的改善，降低化肥養(yǎng)分的損失；明顯提高作物的株高和光合速率，這樣的情況表明，這對于節(jié)約化肥、節(jié)能減排具有重要貢獻。這個結(jié)果暗示，在土壤肥力較高的土壤區(qū)域，施加生物炭可以減少化肥的施用，這對于降低化肥的環(huán)境風險具有重要意義。

4 結(jié)語

通過試驗結(jié)論的對比，生物炭作為無土栽培基質(zhì)對于作物的生長有極大的意義，可以加速作物的發(fā)芽，提高作物的發(fā)芽率，增加作物的株高，提高作物的莖粗，提高作物根系的生長率及光合速率，增加作物等。對土壤也有極大的意義，施用生物炭對土壤的物理性質(zhì)有明顯影響，能有效降低土壤的容重與密度，可以明顯的增加土壤中的pH值，還可以增加土壤淋濾液pH、電導率；增加土壤碳元素的含量，從而達到化肥的作用等。通過以上生物炭對與作物以及土壤不同的影響和意義，可以了解到生物炭的施用對未來的農(nóng)業(yè)有著很大的影響，它可以使很多沒有肥沃土地的地方都能夠種植出不同的作物，降低以后的生活的花費成本。

對國家未來的發(fā)展也有著深遠的影響，使用生物炭，增加作物產(chǎn)量，減少化肥的使用量，對國家今后節(jié)能減排有很大的貢獻和意義。