生物炭讓土壤不再貧瘠

　?。壕痛蠓秶?，只有當生物燃料制品有用武之地時，生物炭產(chǎn)品才具有經(jīng)濟意義。生物炭或有助于促進作物生長。

　　150多年來，美國布魯克林造船廠建造的船舶幫助停止了與非洲的奴隸交易、鋪設了首條海底電纜和推動了第二次世界大戰(zhàn)的結束?，F(xiàn)在，這個位于紐約城的工廠充滿了藝術家、建筑師、手工藝品制造者和有機蔬菜種植者。在一個小雨綿綿的秋日，BenFlanner在一個6000平方米的屋頂農(nóng)場，管理著一片紅色和綠色的生菜海。

　　這些植物下方的土壤看上去很普通，F(xiàn)lanner抓起一小把，仔細審視。棕色土塊中間有小小的黑色顆粒，這是兩年前混入土壤的木炭碎片的殘留物。Flanner認為，這些富含碳的物質——生物炭，有助于作物茁壯成長，甚至可能增加產(chǎn)量，他希望在未來幾年能得到傲人的成績。

　　在過去幾年，整個美國出售這種持久土壤添加物的人越來越多，一些估算數(shù)據(jù)顯示，自2008年以來，年銷售額增至3倍。為Flanner的農(nóng)場提供原料的一家賓夕法尼亞州生物炭公司既批發(fā)銷售，也面向個人消費者，銷售點也包括亞馬遜和全食超市。實際上，瑞典和中國等許多國家在農(nóng)業(yè)和城市綠化領域也在廣泛使用生物炭。

　　支持者認識到了這種土壤增強因子的巨大潛力，生物炭是在低氧環(huán)境中加熱生物材料(外皮等農(nóng)業(yè)廢棄物)制備而成，可以作為生物燃料的副產(chǎn)品進行制造，因此許多公司希望同時發(fā)展這兩種產(chǎn)品，以迎合更加綠色的能源形式的需求。

　　而且，科學家也開始對生物炭感興趣，他們迅速展開實驗測試其潛力。他們尤其感興趣的是生物炭顆粒的化學和物理特性如何影響水流過土壤，移除污染物、改變微生物群落和減少溫室氣體排放。他們希望生物炭能幫助全世界的農(nóng)民，尤其是那些生活在非洲和其他發(fā)展中國家的人，克服貧瘠土壤帶來的難題。

　　紐約州康奈爾大學農(nóng)業(yè)和土壤科學家JohannesLehmann表示，不同類型的生物炭“有著獨一無二的潛能，可以減緩影響作物產(chǎn)量的土壤健康最大限制條件，例如高度風化和沙質土壤”。

　　但生物炭仍然存在許多問題。在許多研究中，這種物質實際上會減少產(chǎn)量。另外，部分困難集中在生物炭能以不同的溫度和速度利用所有生物質制成，因此，在整個過程中，會產(chǎn)生各種變量和結果。
　　古老源頭

　　盡管直到目前才吸引了農(nóng)民的注意，但生物炭有著古老的淵源。數(shù)十萬年前，亞馬遜流域的居民就已經(jīng)通過加熱有機物制造肥沃的土壤——亞馬遜黑土。但當歐洲國家開始入侵南美洲時，這種實踐活動開始被遺棄，而且其他地區(qū)很少有農(nóng)民常規(guī)使用生物炭。

　　大約10年前，科學家首先對這種物質產(chǎn)生濃厚的興趣，隨著對全球變暖擔憂的加劇，作為將大量碳封存到地下的一種方法，一些人開始兜售生物炭。但隨著這種用途的淡出，土壤學家現(xiàn)在開始探索將生物炭用于農(nóng)業(yè)和消除污染。

　　其中一個特殊關注點是，生物炭如何影響水在土壤中的流動?？屏_拉多大學生物地球化學家RebeccaBarnes及其同事將生物炭添加到不同物質中，測試了產(chǎn)生的結果。在沙子中，水能夠非常快速地排出，生物炭能平均減緩水分流動92%。在保水功能好的富含黏土的土壤里，生物炭能加速水分流動超過300%。研究人員表示，生物炭會改變水在孔隙空間(土壤顆粒間的空隙)內的運動。

　　“黏土更多為扁平的顆粒，而沙土顆粒更加圓滑，但生物炭是沒有定型的，因此，不止在生物炭內會產(chǎn)生奇妙的路徑，在孔隙空間中也會產(chǎn)生特殊通路。”Barnes說。她和同事指出，這些復雜的通路會幫助降低沙土的排水能力，并提高水流過黏土的速度。

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