1 改良土壤木炭的土地利用是指在土壤中加入木炭颗粒或载有菌体、肥料或与其它材料混配的功能型木炭复合材料。

其目的是改良土壤，增加地力，改善植物生境，提高土地生产力及产品品质。

应用领域主要是农田、林地和草坪。

木炭的特点：黑色，多孔，表面发达，通常比表面积在300～400 m2·g-1，有植物生长所必须的营养成分和微量元素，具有一定强度和较高的生物和化学稳定性。

1.1 土壤改良填加木炭的土壤，透气、透水、保水功能得到不同程度的改善。

据日本肥粮检定协会的报告：加5％的黑炭，土壤的保水率和透水性分别提高14.6％和88.9％，其对治理土壤板结的效果好于珍珠岩和蛭石。

日本政府1986年11月将木炭纳入地力增进法，确定为土壤改良资材。

木炭对施于农田的肥料有吸持和缓释作用，此项技术近年在我国出现并得到推广。

在农业生产中，购置化肥的费用对农产品生产成本影响至关重要。

例如：在玉米种植成本中，化肥项支出占44％。

多数情况下，化肥的利用率只有1/3，其余或滞留于土壤中或流失，三者比例相近。

国家环境保护农业废弃物综合利用工程技术中心推广的“炭粉还田防止化肥流失技术”称可减少50％的化肥流失。

植物原料在原组织中的K、Na、Ca和各种微量元素，在制炭过程中转入木炭中，当炭被施入土壤中以后，随之也增加了土壤中植物生长所必须的营养物质。

木炭多孔，且能富集土壤中的空气、水分、养分，适宜微生物栖息、繁衍。

土壤团粒结构增加，作物根系发达，根部CO2增多。

福建林学院曾用试验证明炭有很好的固氮作用。

试验是在黄沙壤、黑沙壤中加进1％的木炭颗粒、颗粒活性炭、粉状活性炭，1a后，加炭土样中的好气性固氮菌、嫌气性固氮菌数量明显增加。

木炭色黑、吸热，散于地表面1L·m-2，地温提高7℃。

木炭多孔，有蓄热作用，对气温骤变所带给作物的伤害有一定的抵御能力；能减少诸如重金属、残留农药等有毒物质对作物的伤害；木炭对一些气体的吸附容量，按木炭容积的倍数计，H4N、H2C1、SO2、H2S、NO2、CO2、02、N、H2、CHC分别为90.0、85.0、65.0、55.0、40.0、35.0、9.3、7.5、5.0、1.8。

在木炭土地利用的各方面，日本应用面广，历史较长，经验多，效果显著。

在木炭纳人地力增进法前后30a间，耗用木炭已达数十万吨，主要为树皮炭、房屋解体木材烧制的炭、各种规格炭的炭渣(例如切炭的截头和碎渣)等，不足的部分由南亚、东南亚和我国进口。

我国曾收集工业硅、粘胶纤维用炭的筛余部分对日本出口。

在农田方面主要是土壤板结治理。

在草坪加炭粉，可早发2～3周，草绿色浓，扎根深，绿色延长一个月。

在高尔夫球场使用木炭，除具有上述作用外，还可以对所投入的杀菌剂、杀虫剂起到缓释及防止雨后迳流污染等作用。

在造林时使用木炭，可以增加成活率，提高林木生长量。

日本神奈川在栽植日本杉时加炭粉1kg，第8年试验地树高8m，较对照增高2 m。

木炭可用于林地更新、道路林营造和城市绿化。

吉林省白城林科院2007年5月7日用木炭改性城市污泥施于沙地杨作追肥，两个月后调查，试验地树高2.80 m，树叶片片浓绿，而对照地树高平均2.75 m，树叶片片枯黄。

1.2 应用1.2.1 农业方面“农业炭”(Agrichar)是由“生物炭”(Biochar)演变而来，是指将动物粪肥、稻米谷壳、花生壳、玉米秆、树木废料等农业原料，在无氧环境下低温热解后形成的类似木炭一样的残渣，大约50％的农业原料中的碳保留在其中。

作为肥料使用，“农业炭”可以改善土壤地力、稳定性和产出，减少温室气体效应。

而在“农业炭”生产过程中产生的二氧化碳，可以转变为洁净的生物能源。

澳大利亚伍伦巴农业研究所的最新研究成果再次证实了“农业炭”技术的巨大潜力。

研究人员按每公顷农田施加lO吨“农业炭”的量进行了试验，结果表明，“农业炭”可以使小麦的产量增加3倍，使大豆的产量增加2倍多。

同时，他们还单独使用氮肥以及“农业炭”和氮肥并用来进行对比试验，发现产量基本相同。

这说明，单独使用“农业炭”就可以起到和使用氮肥一样的增产效果。

“农业炭”还为农民和环境带来另一个好处。

澳大利亚伍伦巴农业研究所环境科学家史蒂夫·肯姆伯指出，像农作物残余、地面覆盖物以及混合肥料等形式中的碳在土壤中是不稳定的，在2至3年内就会彻底分解，转化成二氧化碳。

而“农业炭”在土壤中很稳定，其中的碳可以保持几百年的时间。

这意味着，使用等量的“农业炭”和混合肥料，“农业炭”一次就可以顶上几十年，而混合肥料却要年年使用，这无疑会减少农民的支出。

对于环境而言，由于不稳定的、易分解的碳被稳定的“农业炭”代替，土壤释放的二氧化碳量将大大减少。

利用生物发电后剩下的废渣作肥料，可以增加农作物产量，改善土壤的地力，减少温室气体。

日本是以大米为主食的国家，他们首先在稻田中进行了施用木炭的试验。

稻田施用木炭后，提高了地温，土质得到改良，空气得到补充，微生物的活性有所提高，水稻的产量也大大提高。

平均每个稻穗由未施用木炭的20g增加到28.3g，产量提高了42%。

1.2.2 经济作物方面旱田中施用木炭适用一些高级蔬菜和水果类。

施用木炭后可以提高土壤的保水性、透气性，并补充作物需要的矿物质和微量元素，促进土壤微生物的繁殖，提高作物的产量。

如对香瓜的栽培试验，结果瓜秧粗壮，果实甘甜。

一个秧结两个果，甜度增加2～3度。

除此以外，还进行胡萝卜、白菜、油菜、西红柿、萝卜等的栽培试验，结果证明，施用木炭后都有增加产量、提高质量、减少病虫害的效果。

日本岩手县山形村，天然香菇非常丰富。

在那里人们利用木炭进行香菇增殖试验，为了利用木炭进行增殖试验，他们在整备后的林内植被上每1Om2做一个试验区，每平方米挖去lOcm表土，填上指头大小的木炭lL，上面再盖上3～5cm 的新土。

在红松和杂木混交林内进行0.7hm2的香菇栽培试验，结果比对照区产量增长了20%。

日本在果园中对梨、桔、柿、枇杷、杏、桃、粟子以及苹果、葡萄等果树的栽培，成树的管理都进行了施用木炭和木醋液的试验，均收到了良好的效果。

特别在对苹果树苗木栽培、嫁接、树势的恢复及果园管理上效果显著。

如长野县果园中木炭施用区比对照区苗木树势旺盛、侧枝多、树干高而粗。

并克服了由于化肥和农药带来的弊病。

因此，人们期待着木炭和木醋液逐渐代替化肥和农药，在果园中发挥更大的作用。

茶是一种细根、水分含量较多的灌木。

在茶园中施用木炭以后，茶树长势良好，立枯病减少，茶叶的无机成分增加，品昧优良，并提高了产量。

如日本宫崎县在茶园中旖用木炭和鸡粪(比例为7：3)的混合肥料，结果使茶叶产量提高了5.3％。

静岗县茶园每0.1hm2施用木炭200kg，一年后茶叶中的K、Pb和Mn等无机成分明显增加，茶树茎粗叶厚、味道清淡。

1.2.3 娱乐方面随着人们生活水平的不断提高，高尔夫球运动发展的很快，高尔夫球爱好者不断增加。

高尔夫球场的草坪过去是用农药和挂鸟箱的方法来杀菌和灭虫。

而农药的使用对周围环境和对下游水源的污染特别严重。

因此，人们开始热衷于无农药草坪高尔夫球场的研究，以木醋液作杀菌灭虫剂，用木炭吸附高尔夫球场排出水中的有害物质，净化水质，收到了良好的效果。

1.2.4 融雪木炭是一种廉价的融雪剂，根据试验，每平方米雪地撤18g直径为1mm和4mm 混合的木炭粉融雪效果最好。

一般比未撒炭区融雪快4～7d，比一般融雪剂快l～3d。

木炭作为融雪剂对越冬作物有非常重要的意义。

如小麦、大麦、燕麦等越冬作物，由于撒了木炭粉，积雪日缩短、消雪日提前10～14天，产量可以提高1～2成。

同时，木炭还能起到稳定土壤pH值，保持土壤缓冲性能和土壤中Ca、Mg、K、NH等离子稳定性，保持土壤营养等作用。

2 畜牧业中的应用在混合饲料中添加适量木炭用来饲养畜禽类也获得良好的效果。

如在鸡饲料中添加木炭粉，可以增加鸡的食欲，防止鸡球虫病的发生，提高蛋壳、蛋黄膜的硬度和蛋的鲜度，并能延长保鲜期。

在北海道将木炭添加在牛饲料中进行饲养试验，经过119天的饲养试验，结果表明，试验区每头牛平均增重为213.3kg，对照区则增重176kg。

试验区为平均日增重1.78kg，对照区则为1.48kg。

另外，木炭和木醋液还广泛用于鸡舍、牛舍的消毒除臭，效果很好。

3 在水产业中的应用木炭是一种多孔碱性物质，孔隙中可以有大量的微生物生长，这些微生物的作用可以使水质得到净化，易生藻类，适用于各种水产养殖业。

如淡水养鱼，在水面投入木粉炭，可以防止沉淀鱼饵的腐败，起到净化水质的作用。

在三重县尾鸳市和北海道也进行了海水渔场使用木炭的试验。

4 水果保鲜水果和蔬菜类的保鲜过去一般采用低温贮藏(5℃)和CA贮藏(利用CO2气保存)这种方法在短时同内可以抑制水果和蔬菜的呼吸作用和乙醛气的生成。

但时间一长，CO2浓度过高时就会产生乙醛气体，使水果和蔬菜过熟而腐烂。

最近，日本某株式会社研制出一种活性化木炭。

这种木炭有粒状和薄膜状两种。

用于水果和果菜保鲜不仅对乙烯和乙醛气吸附能力强，有很好的保鲜作用，同时对有害气体，如次氯乙烯、聚氯乙烯、1.1.2—聚氯乙烷、四氯化碳和恶臭气体氨、聚甲胺、甲硫醇和硫化氢的吸附能力都很好。

所以，是一种新型的多功能保鲜材料。

特别是薄膜状活性化木炭使用非常方便，可以加工成包装箱，又可以印刷、表面涂层，分层压制成瓦楞形状加工利用。

5 作为工艺材料作为工艺材料利用的木炭，有装饰用炭和观赏用炭两种。

装饰用木炭一般多用备长炭，因为备长炭质地坚硬，且有光泽，作为装饰品非常好看。

将木炭镶入白衬壁上造型，即成为根有趣的装饰画。

特别用于烧肉店、烧鱼店、兼有装饰和除臭作用。

观赏用木炭是一种文化艺术，将树木的叶，如竹、松、柏等，球果，如松塔、橡子、栗子等；还有水果、蔬菜，如柠檬、橙子、柑桔、茄子、西红柿、黄瓜等，用一种特殊的炭化容器烧制，将其原姿烧成各种有观赏价值的花炭。

竹炭是近年来开发的新产品。

与木炭相比，竹炭具有特殊的微小构造和较大的比表面积，因而具有较强的吸附能力等优良功能，经过高温活化后，可制成功能更强大的活性炭。

竹炭及其相关制品有：竹炭炭片、竹炭筒炭、竹炭颗粒、竹炭粉末、竹碎炭以及用竹炭生产的生活日用品，如竹炭床垫、枕头、枕垫、马甲、腰带、文胸、帽、护腕带、坐垫、靠垫、鞋垫、香皂、沐浴露、洗面奶、洗发精等；用竹炭生产的竹炭工艺品有竹炭画等。

6 水质净化我国水资源形势比较严峻，水资源短缺已成为制约国民经济和人民生活水平提高的重要因素之一。

随着城市化与工业化进程的不断加快，经济建设快速稳定的发展，缺水问题更是日趋严重。

而污水再生回用具有开源节流、净化环境、效益稳定、可就近建厂等特点，成为解决水资源紧张的一种较好方法。

全国各地近几年也都不同程度的出台了鼓励节约用水和水资源综合利用的地方法规。