凯尔比·菲特博士是利用生物炭改善树木健康的全国领导者。Kelby是北卡罗来纳州夏洛特市巴特利特树实验室的一名树木研究人员，这是一个占地350英亩的私人植物园，诊断实验室和特殊的应用研究中心。他的专长是根系生物学和城市土壤修复。Kelby有博士学位。克莱姆森大学植物与环境科学(2008);佐治亚大学植物保护和病虫害管理硕士(2001年)和园艺学士(1999年)。

凯尔比和汤姆·斯迈利博士一起，率先在现有的树根周围使用空气铲。他还深入参与了生物炭的研究——当添加到土壤中时，这种产品对植物的明显反应有显著改善，如更绿、更大的叶子和更高、更宽的树冠。最近，我和凯尔比坐下来聊了聊他在生物炭方面的工作，以及它对树根健康的影响。为清晰起见，本文经过了编辑。

——L.彼得·麦克道纳

是什么让你想到了生物炭作为树木土壤改良剂的潜在用途?

生物炭带来了巨大的机遇。城市树木几乎所有的压力都来自于地下的树根。由于这些地下压力源，主要是树根容量和土壤质量不足，树木寿命和城市树木冠层已经下降。根据我目前所看到的研究，生物炭似乎是树木健康方面的重要突破之一，它可以在土壤中创造一种结构，长期保存营养物质和水分。

关于在南美洲亚马逊热带雨林的“Terra Preta”中使用原始生物炭生长的树木，您的调查向您揭示了什么?

虽然这些亚马逊土著居民可能不会对他们的生物炭的质量或吸收水平(我感兴趣的科学类型)提出任何要求，但他们投入了大量的劳动和计划，将生物炭添加到这些热带森林土壤中以种植作物。

他们一定知道生物炭对种植农作物有多有效。

是的。他们知道，或者发现，生物炭在这些低质量(高淋滤能力)的土壤中有效地保留了养分数百年甚至数千年。

我们很多人都听说过土壤中的菌根对树根的好处。你能多告诉我们一些关于……的价值吗微生物到树根上去?

生物炭在土壤中产生碳结构、晶格或骨架，帮助有益微生物建立和生存。这种内部碳结构非常稳定，微生物可以在那里繁殖，而长期稳定的根/微生物共生关系为树木的功能构建了更可持续的土壤环境。结果是生物炭强化土壤结构，阻止土壤淋滤。

你是什么时候开始研究生物炭作为土壤改良剂的?

我从2009年开始认真研究这个问题。当时，人们对生物炭的认识存在巨大的差距;几乎没有人听说过它。现在它出现在园艺杂志上，更广为人知的是作为一种土壤改良剂。

使用生物炭最常被误解的方面是什么?

最常见的误解是，生物炭与烹饪木炭、活性炭或壁炉残渣有关。事实并非如此;生物炭不同于其他类型的木炭，具有特定的土壤改良特性。生物炭的活化过程有很大的差异。

请谈一下堆肥和生物炭结合使用的增压效果。

与树木一起使用生物炭的关键因素是添加营养来源，如堆肥或肥料。我们发现将堆肥和生物炭结合在一起比单独使用堆肥或生物炭更有效——换句话说，我们看到植物的反应更强烈。

迄今为止，生物炭生产似乎是在家庭手工业规模上进行的。你认为这种情况什么时候会改变?

它仍然有精品产品的一面，但这个过程正在扩大。生物炭的生产工艺在过去五年中发生了巨大的变化。它曾经只有少量的供应，但由于生物炭在不同的行业(例如，在煤矿废渣/酸性土壤的恢复)中显示出了前景，因此需求有所增加。这种对生物炭的大规模需求导致了一些规模可观的生产商以拖拉机-拖车的负荷规模生产生物炭。

在未来五年内，随着更多的研究和技术改进，找到更简单、更快速的方法来制造生物炭，我将看到生产规模的巨大变化。此外，随着生物炭成为能源收集的大生意，生物炭修正部分将被视为副产品。令人担忧的是，这种财务动态可能导致大型生产商的生物炭质量整体下降。

然而，我们正在关注一批新的生产商和供应商，他们可能在未来5年成为规模可观的生物炭生产商。这些公司致力于生物炭的实验室测试。这一点很重要，因为对生物炭进行质量控制的实验室测试并不容易，也不便宜。目前，美国只有少数几个实验室有能力检测生物炭的质量。

创造高质量生物炭最关键的方面是什么?

使用新鲜或“绿色”生物炭可能会产生一些不可预见的后果。我见过“绿色”生物炭在营养方面胜过树根。我们还看到，在贫瘠土壤中使用“绿色”生物炭比在优质土壤中使用“绿色”生物炭对树木的负面影响更大。如果“绿色”生物炭是通过从土壤中抢夺养分而被激活的，那么需要几个月到一年的时间，养分流才会从激活生物炭转变为树木可用的养分。

你对生物炭最感兴趣的未解之谜是什么?

生物炭是一本有很多问题的大书中的一个开放话题——这就是它令人兴奋的地方。

因为有如此多的树种和如此多的土壤，所以有大量的未解之谜。需要大量的博士研究项目来回答这些问题。对我来说，最有趣的问题可能与在土壤中添加生物炭可能引起的植物生理变化有关。

你目前正在研究生物炭的哪些方面?

在可能种植的开阔地区，空气铲是一种很好的生物炭到树根的输送系统。然而，许多压力最大的城市树木，真正可以使用生物炭修正的帮助，都是在人行道、人行道或停车场下面，这些地方是不可能进行空气锹栽培的。

为了把生物炭送到这些现有的树根，我们需要一个不同的输送系统。也许，一种可以注射的生物炭和营养物质的液体载体可能是下一个突破。

你认为生物炭在土壤中对城市树木的改良前景如何?

我看到了很多机会，因为生物炭还处于研究的早期阶段。生物炭既令人兴奋又令人沮丧。但生物炭的质量正在提高，空气喷洒的方法正在得到更广泛的接受。我想说生物炭的未来是积极的。

感谢菲特博士和巴特利特博士的领导，感谢你们如此慷慨地分享你们的知识。

L. Peter MacDonagh是the Kestrel Design Group的科学+设计总监。

俄勒冈州林业局/Cc by 2.0；西蒙·杜利/Cc - nc 2.0