生物炭和生物炭基氮肥的理化特征及其作物肥效评价

摘要

【目的】研究生物炭和生物炭基氮肥的理化性质及其作物肥效。【方法】以竹炭、木炭、硝酸铵为原材料,分别制备了竹炭基氮肥和木炭基氮肥,采用元素分析、灰分测定、环境扫描电镜、等离子光谱仪、pH计和红外光谱,对2种生物炭及生物炭基氮肥的部分理化性质、形貌结构进行分析。以小麦和糜子为供试作物,通过盆栽试验,在壤土和砂土上,研究生物炭和生物炭基氮肥对作物生长、产量以及氮肥利用率的影响。【结果】竹炭和木炭2种生物炭的含碳量高达60%以上。竹炭灰分含量高于木炭,而负载硝酸铵量低于木炭,分别约为8%和18%。竹炭基氮肥和木炭基氮肥分别呈蜂窝状和管状结构,基本保持了竹炭和木炭的微观形态。在制备生物炭基氮肥的吸附过程中,竹炭、木炭与硝酸铵以物理吸附相结合,吸附过程中未发生化学反应。竹炭、木炭均呈碱性,吸附氮肥后pH值显著降低。在壤土和砂土上,施用竹炭基氮肥和木炭基氮肥可显著促进小麦、糜子的生长和增产,并能提高氮肥利用率,延长肥料养分在土壤中的存留期,减少养分淋失。【结论】将生物炭作为肥料载体制备的生物炭基肥料,不仅可以促进作物生长和增产,还有利于生物炭农用效益的提升。