集约化农业造成的土壤有机质损失以及相关的土壤微生物多样性和活性损失，导致土壤传播的植物病害增加。土传病害每年造成大量的农作物损失，土传病害的管理被认为是全世界农民面临的最重要的农业管理问题之一。近期研究表明，生物炭（生物质热解的固体副产物）具有抑制因土壤传播和叶面病原体引起的植物疾病的能力。
一、何谓生物炭？
生物炭（英语：Biochar）是生物质 （如植物秸秆和动物粪便等）在完全或部分缺氧情况下经热解产生的高度芳构化的碳质材料。因其富含碳素、孔隙结构发达、比表面积大和离子交换量高等独特的物理化学性质，生物炭在固定大气碳素，修复受污染土壤、固持营养元素及提高作物产量等方面的应用日益得到重视，被认为是未来的一种新型的环境和农业功能材料。
二、生物炭抑菌又促生的作用机理
生物炭具有稳定的芳烃结构，对土壤中生物和非生物的氧化抗性较强，并且具有丰富的表面积和官能团能够有效提高土壤通透性、阳离子交换量、持水能力等理化性质，促进微生物活性，促进土壤中营养元素的保持和吸收，改善耕作土壤生物学特性，提高土壤肥力，增加作物产量。
生物炭施入作物土壤后，其多孔性为微生物提供了良好的生长环境，影响微生物组成。微生物是土壤有机质形成和养分转化循环的重要动力，影响和调控土壤酶活性，反之，土壤养分和酶活性也影响微生物的种类和数量。
三、 生物炭的应用与实践
1、生物炭显著降低植株病害程度及死亡率
研究发现，生物炭通过调节土壤微生物群落结构，抑制了病原菌的生长和增殖，显著减低了植株病害程度及死亡率。实验证明，相对于未使用生物炭培养的番茄植株，生物炭混合物培养的植株植株病害程度及死亡率明显降低。
图1浓度分别为0％，0.5％，1％和3％的生物炭混合物（EUC-600）（A）和（GHW-350）（B）植物死亡率以及两种生物炭对植物病害程度的影响（C）。
2、 生物炭促进植株的生长
炭基肥料的出现使生物炭的利用变得简单，炭基肥料将生物碳研碎与化肥混合后形成一种混合肥料。研究发现，在土壤中添加生物炭显著提高了有机质和速效钾含量，提高了 pH 值，有利于促进植株的生长。实验证明，添加生物炭的基质有利于促进植物苗期的生长（图2），使用炭基肥料油菜根系生长明显优于化肥对照。炭基肥料有机组分借助植物根系的健康和活性，从而保证了植物的健康和代谢活性。
图2 添加生物炭基质对植株幼苗期的影响（图片来源于网络）
图3 使用化肥的油菜根系（左）与使用炭基肥油菜根系（图片来源于农民日报）
四、使用起来没那么难！
炭基肥料的出现使生物炭的利用变得简单，炭基肥料将生物碳研碎与化肥混合后形成一种混合肥料。
使用方法
1、土壤耕层施用：在整地前将炭基肥料适量均匀地撒施于土壤表面或拟起垄的土壤表层，然后翻入土壤即可。微量防止炭基肥料随风飘散，施用前可掺入少量的湿润细砂土或与其他肥料同时施用。
2、秧苗移栽时施用：秧苗移栽时可按具体说明书使用量进行穴施，施用后要与周围的土壤充分混合，提高调理剂的使用效果。
3、浇施：在作物生长的旺盛时期，可将炭基肥料与水充分混合后挖穴浇施于作物根区，浇后立即盖土。
参考文献
Amit K. Jaiswa ,Yigal Elad, et al. Linking the Belowground Microbial Composition, Diversity and Activity to Soilborne Disease Suppression and Growth Promotion of Tomato Amended with Biochar [J]. Scientific Reports, 2017; 7: 44382.
武春成,李天来,张勇勇等. 添加生物炭对连作营养基质理化性质及黄瓜生长的影响[J].核农学报, 2014,28(8) :1534~1539.
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