煙草在線專稿　　引：煙草作為我國的重要經(jīng)濟(jì)作物之一，在國民經(jīng)濟(jì)中具有重要的地位。近年來，隨著化肥用量的增加，煙田土壤酸化、板結(jié)嚴(yán)重，土壤環(huán)境日趨惡劣、煙草土傳病害病發(fā)加劇，嚴(yán)重影響了煙草的產(chǎn)量與質(zhì)量。生物炭作為一種新型土壤改良劑，引起了科研學(xué)者的廣泛關(guān)注，近年來，學(xué)者們報道了大量關(guān)于生物炭在作物種植與土壤改良方面的研究成果，并對這些成果進(jìn)行整理形成綜述，為后人研究提供理論依據(jù)。但關(guān)于生物炭對煙葉品質(zhì)和煙田土壤性狀的研究成果尚未有學(xué)者進(jìn)行系統(tǒng)整理。

? ? 基于此，筆者綜述了生物炭的特性、其對土壤理化性狀及煙草品質(zhì)的影響，以期為生物炭在烤煙生產(chǎn)中的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

　　一、生物炭特性

　　在部分或完全缺氧條件下對生物炭進(jìn)行熱解，產(chǎn)生一種含有碳豐富的固體物質(zhì)，我們通常稱其為生物炭。生物炭除了含有大量的C外，還含有較高量的大量元素（N、P、K）以及中微量元素（Zn、Cu、Ca、Mg等）。研究表明，熱解溫度直接影響生物炭中營養(yǎng)元素的含量，隨著溫度的升高，C、N含量逐漸降低，K、Ca、Mg、P的含量則逐漸增加。同時，生物炭中營養(yǎng)元素的含量還與其制備原料中元素的含量息息相關(guān)。

　　生物炭具有較高的穩(wěn)定性，這與其結(jié)特性構(gòu)密不可分。首先，生物炭由單環(huán)及多環(huán)的芳香族化合物構(gòu)成，這一結(jié)構(gòu)決定了其熱力學(xué)和生化穩(wěn)定性要高于母體炭。其次，由于生物炭中的大分子物質(zhì)含有能與土壤礦物質(zhì)形成有機(jī)無機(jī)復(fù)合體的官能團(tuán)，保證了其不被土壤中的微生物氧化降解，進(jìn)一步增加了生物炭的穩(wěn)定性。

　　生物炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)以及大量表面負(fù)電荷，決定了其具有較大的比表面積和陽離子交換量。

　　二、生物炭對土壤性質(zhì)的影響

　　生物炭對能夠顯著改善土壤的的物理性性狀。生物炭的多孔隙結(jié)構(gòu)能夠顯著增加表層土壤孔隙度、降低土壤容重，提高土壤持水量。Eastman以粉砂土壤為對象研究發(fā)現(xiàn)，施用25g/kg的生物炭能夠使土壤容重降低0.19g/cm3。

　　研究表明，在酸性土壤中添加生物炭，能夠顯著提高土壤pH值，并且pH隨著生物炭施用量的增加呈升高趨勢，但是對堿性土壤的pH沒有明顯影響。普遍認(rèn)為，生物炭是一種很好的酸性土壤改良劑。生物炭能夠減少土壤養(yǎng)分的淋失，提高肥料利用率。

　　生物炭對土壤養(yǎng)分含量也能產(chǎn)生一定的影響。研究表明，生物炭對土壤速效鉀、有機(jī)質(zhì)、速效磷、堿解氮含量的影響程度逐漸減弱?；蒎\卓認(rèn)為，土壤全鉀、全氮含量隨生物炭施用量的增加而增加，但是全磷變化不明顯。

　　生物炭可以為土壤微生物提供一個良好的生存環(huán)境。許多研究表明，在土壤中添加生物炭，能夠改變土壤微生物活性。李明研究指出，水稻和玉米秸稈均能夠增加土壤中放線菌、真菌、G+和G-的含量，其中水稻秸稈的影響更為顯著。

　　三、生物炭對烤煙生長發(fā)育及品質(zhì)的影響

　　生物炭能夠降土壤容重、提高土壤田間持水量，改善煙株根際土壤微生態(tài)、提高微生物活性，進(jìn)而提高煙株根系活力、促進(jìn)煙株根系生長。生物炭對烤煙生長發(fā)育的影響具有一定的滯后性。趙殿峰等通過盆栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，生物炭在前期抑制煙株生長，而在旺長期顯著促進(jìn)煙株生長。王麗淵等指出，生物炭對根際土壤轉(zhuǎn)化酶的活性有抑制作用，但這種作用隨時間的推移逐漸減弱。基于此，建議生物炭與化肥配施以滿足煙株生長過程中對養(yǎng)分的需求。

　　在一定范圍內(nèi)（12.5~25.0g/kg）施用生物炭，能夠提高烤煙干物質(zhì)量，進(jìn)而提高烤煙產(chǎn)量、促進(jìn)煙農(nóng)增收，但是超過適宜范圍，則會抑制烤煙生長發(fā)育，降低煙葉品質(zhì)。施用生物炭顯著促進(jìn)了烤煙生長過程對鉀元素的吸收。葉協(xié)鋒指出，施用生物炭能夠提高烤后煙Nic、K+、Cl-的含量，降低糖堿比，煙葉化學(xué)成分更協(xié)調(diào)，改善單料煙吸食品質(zhì)。楊永霞研究表明，施用300kg/hm2生物炭的烤煙葉片成熟期色素代謝更旺盛，調(diào)制后煙葉中性致香物質(zhì)含量更高。

　　四、展望

　　生物炭作為一種具有特殊理化性質(zhì)的有機(jī)質(zhì)，不僅可以提高烤煙產(chǎn)量、改善煙葉品質(zhì)，還可以提高土壤pH值、增大土壤孔隙度，優(yōu)化土壤環(huán)境。因此，生物炭在烤煙生產(chǎn)中具有較大的應(yīng)用前景。現(xiàn)階段國內(nèi)學(xué)者的主要研究內(nèi)容是生物炭對烤煙生長發(fā)育以及品質(zhì)的影響，但對其影響代謝過程的機(jī)理研究較少，同時對生物炭對植煙土壤的改善作用還停留在盆栽試驗(yàn)階段，關(guān)于大田試驗(yàn)及在生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用報道較少。基于此，筆者認(rèn)為下一步行業(yè)的研究重點(diǎn)是生物炭對烤煙代謝過程的影響機(jī)理以及生物炭對植煙土壤改良的田間推廣。