生物质炭是生物质经热裂解、气化及水热炭化等过程,转变为以高度芳香化为主要特征的一类固体物质。生物质炭农用产业的发展既可减少因秸秆就地燃烧所带来的环境污染,实现资源循环利用,又可减少化学肥料投入,同时,还可提高土壤质量。由于生产过程中的一系列热化学反应,使得生物质炭中包含有多种可溶性有机及无机化合物。本研究以不同工艺条件下生产的生物质炭为原料,研究其可热水浸提态的物质成分,通过GC-MS、LC-OCD及FTIR探究其可溶性有机物质的主要组分及含量比例,分析其主要影响因素。以四季小白菜为研究对象,将不同生物质炭的热水浸提液,分别稀释25、50和100倍,以清水为对照,探究生物质炭浸提液对小白菜发芽的影响。筛选三利小麦秸秆炭浸提(SW)液及山西玉米秸秆炭浸提液(SM),分别稀释25、50及100倍,在常规施肥基础上,分析不同浓度浸提液的喷施对小白菜生长和品质的影响。主要试验结果如下:(1)不同生物质炭热水浸提液成分研究结果表明,生物质炭可溶性物质主要包括可溶性矿质元素、小分子有机酸、小分子中性物质(醇、醛、酮、糖)、大分子结构类似腐殖质的物质。可溶性有机无机物质含量与炭化温度及灰分有关,低炭化温度、高灰分的生物质炭热水浸提液中的有机无机成分含量较高。(2)生物质炭可水溶性的有机碳中,亲水性有机碳占90%以上。主要包含生物聚合物、腐殖质、腐殖质氧化产物、小分子中性物质及小分子酸五大类,其中腐殖质含量组分最高,约占60%以上,其次是腐殖质氧化产物及小分子中性物质,分别约占13.05%和 8.15%。(3)可溶性有机碳含量高的浸提液在稀释50和100倍的条件下能够促进小白菜种子萌发,其中HSW稀释50倍可分别提高发芽率、发芽势及发茅指数达6.92%、9.67%和18.12%。而SGM稀释100倍处理可显著提高发芽势及发茅指数达6.45%和17.60%。(4)三利小麦炭(SW)及山西玉米炭(SM)浸提液喷施小白菜,在稀释50和100倍的条件下可以促进小白菜生长,提高产量及品质。其中SW稀释50倍的处理与喷施清水相比,小白菜产量显著提高51.06%;根长及根表面积分别提高69.43%和77.60%;Vc含量约为清水处理的两倍,蛋白质、酒石酸和苹果酸显著提高了 49.06%、56.92%和56.90%,硝酸盐含量降低了 26.59%。SM稀释100倍的处理可显著增产67.02%;Vc含量为对照两倍多,降低硝酸盐达36.32%。而其稀释50倍的处理可以显著提高蛋白质、酒石酸和苹果酸含量达60.45%、30.77%和34.48%,对可溶性糖含量没有影响。因此,生物质炭热水浸提液在稀释50或者100倍时对小白菜生长及产量和品质的提高效果最佳。