浅谈生物炭对N、P在土壤迁移转化的影响

程 。而 Ｐ元 素在 土壤 中的存 在形 式 为核 酸 、磷脂 、难
而针对 Ｐ元素 的转化。唐海燕等 １人经过实验
溶性钙盐 、铁铝磷酸盐 等 ，总体可以分为有机磷和 表明 ，当土壤 的 ｐＨ值处于 ７左右时 ，随着生物炭 的
Ｎ、Ｐ元素作为植物生长 的必备元素口１，同时也作 为 造成 农 业 污染 的主 因 。 因此 ，了解 影 响 Ｎ、Ｐ元 素 在土壤中迁移 以及存在形态 的因素 ，进而对其进行 人工干预 ，提高人类对其 的利用率 以及解决 目前 的 农 业 污 染 问 题 变 得 迫 切 。 由于 生 物 炭 具 有 多 孔 结 构等特性 ，对 Ｎ、Ｐ元素的迁移和转化具有一定的影 响 。因 此 ，生 物 炭 成 为 现 今 的研 究 热 点 ，广 大研 究 者 对 其 寄 予 厚 望 。 现今 虽 然 对 于 生 物 炭 的研 究 较
郭实荣等 ：浅谈生 物炭 对 Ｎ、Ｐ在土壤迁移转化 的影响
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则指将硝酸与亚硝酸转化为分子态氮的过程 ，在该 因素 中哪一个起 主导作 用 ，若 吸附效 果更 明显 ，则
过程 中反硝化细菌发挥重要作用 ；氨化作用则指在 表现为抑制氮肥的挥发转化 ，反之则促进氮肥的挥
氨 化 细 菌 的 作 用 下 将 含 氮 有 机 物 转 化 为 氨 的 过 发转 化 。
借助水这一介质迁移而离开原土 ，这一现象在雨季 更为显著 ；其三则 为氮元 素被 土壤颗粒物 固定后 ， 在 土壤 被雨 水冲刷 的过程 中随土壤颗粒物而进行 迁 移 。针对 Ｎ元 素在 这 三 方 面 的迁 移 ，生 物炭 都 能 起 到调 控 作 用 。首 先 ，生 物 炭 强 大 的 吸 附性 能 能将 挥发 的 ＮＨ，吸 附 ，使 其 得 以保 留到 土 壤 中不会 轻 易 丧失 ；其 二 ，生物 炭还可 以将溶于水 的含氮物质 进 行吸附截 留，大大减弱含氮物质 的迁移 能力 ，如 张 爱 平 等 在 研 究 生物 炭 对 稻 田渗 漏 水 中氮元 素 含 量 的影 响时总结 出规律 ：在水稻生 育期间 ，稻 田渗漏 水 中 的 总氮 与 硝 态 氮 的含 量 随 生 物 炭 的施 加 量 增 多而 降低 ；最后 ，生物炭还可将易 被土壤 固定的氮 元素吸 附 ，从而从根源上截断第三条途径 。对 于 Ｐ 元 素 ，生物炭 的影 响机理与对 氮元素 的大体相 同 ， 在 此 便 不 多做 论 述 。综 上 所 述 ，生 物 炭 的吸 附性 对 降低 Ｎ、Ｐ的迁移 移和转 化进行 调控 。近年来 ，随着对 生物 炭的深 入研究 ，生 物炭 的作用机 制逐渐 清
晰 。文章将 引用广 大研 究人员 的成果 ，对生物炭在其 中的作用机制进行 阐述 ，同时对生物炭进行进一 步展望 。
关 键词 ：生物炭；氮；磷 ；土壤结构 ；吸附性
中 图分 类 号 ：￥７１８．５１＋６
郭实荣 ，于姣 妲 ，石佩佩
（福建农林 大学林 学院 ，海峡两岸红壤 区水土保持 协同创新 中心 ，福建 福州 ３５０００２）
摘 要 ：生物炭具备极强的吸附性能，能够将 Ｎ、Ｐ进行有效固定于土壤中；同时，自身附带钾 、钠、镁等元素 ，
上述元素 溶于水后 呈碱Ｊ陛，能够调节 土壤酸碱度 ；此外 ，还具 有改善 土壤结构 ，降低 Ｎ、Ｐ随水迁移的能力 。因
依据 。 １ 生物 炭 吸 附性对 Ｎ、Ｐ迁移 的影 响
多种多样 以及酶活性强的特点。而 Ｎ、Ｐ元素作为生 命 的基本元素 ，同样存在于整个大 自然并时刻处于 转化 循 环 的过程 中。在 Ｎ、Ｐ元 素 转换 化 的过程 中微
生 物 炭 是 一 种 多孔 结 构 物 质 ，同时 拥有 着 巨大 的 比表 面积 。而 在 一定 的范 围 内 ，物 质 吸 附 能力 的 大 小 与 比表 面积 呈 正 相关 性 。对 于 氮元 素 ，在 土壤 中的迁移方式有 ３种 ：其一是借助其挥发性 ，如人工
文献 标识 码 ：Ｂ
０ 前言
施加 的氮肥就存在较为严重的转化为 ＮＨ 而挥发迁 移 的现象 ；其二则为在土壤 中的含氮物质溶于水 ，
生 物炭是一类 由生 物质原料在低 氧甚至是无 氧 的 ，温 度 低 于 ７００￣Ｃ的 环 境 中炭 化 和 热 裂 解 而 产 生 的具有 高孔 隙度 、比表面 积 巨大 的高含 碳量 物 质…。生物炭是 高度芳香化结构 ，因而具有高度 的 物理 稳定性 。此外 生物炭的制备原料都 为一 些常 见 物 质 ，如 ：秸 秆 、树 叶 、树 干 、竹 等 ，再 加 上 制 备 环 境 的要求简单 ，致使制造成本 较低 。因此 ，生物炭 具有 被 大规模 使 用 的可 能性 。
多 ，但 针 对 生 物炭 特 性 总结 性 文 章 较少 ，因 此 ，文 章 ２ 生物炭 通 过影 响微 生 物影 响 Ｎ、Ｐ转化 将 进 行更 为 全 面的论 述 生物 炭对 Ｎ、Ｐ在 土壤 中迁 移
转化 的影 响机制 ，以期 为生物炭 的使用 提供 理论
微 生物 分 布 于 整个 大 自然 中 ，它 具 有 代谢 形 式
第 ４ｌ卷第 ５期 ２０１８年 ９月
内蒙古林业 调查设计
Ｉｎｎｅｒ Ｍ ｏｎｇｏｌｉａ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ
ｖｏ１．４１．Ｎｏ．５ ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ．２０１８
文章编 号 ：１００６—６９９３（２０ １ ８）００５—００８６—０３
浅谈生物炭对 Ｎ、Ｐ在土壤迁移转化的影响
生 物发 挥着 重 要 的作 用 。Ｎ元 素转 化 主要包 括 以下 几个 方 式 ：硝 化 作用 与 反硝 化作 用 、Ｎ：的固定 以及 氨 化 作 用 。硝 化 作 用 是 指 在 硝 化 细 菌 的作 用 下将 氨 转化为亚硝酸进而转化为硝酸的过程 ；反硝化作用
收 稿 日期 ：２０１８—０３—２６ 作者简介 ：郭实荣 （１９９６一），男，江西省宜春人 ，主要从事生态修复研究