适当的土壤管理是维持长期农业生产力的必要条件。水土流失损害了农业生产并对环境产生影响。内布拉斯加州狭长地带的许多农田已被夷为平地，用于灌溉、集约耕作，或已受到风蚀和水蚀的影响，所有这些都会减少土壤有机质(SOM)。低SOM是土壤退化的一个重要指标。

生长在退化土壤上的植物，由于土壤结皮，容易导致叶片生长不旺盛、褪绿、根系发育不良和出苗困难。此外，SOM含量低的浅颜色土壤升温更慢，从矿化中产生养分的潜力更小。大平原上的许多精耕细作的土壤已经失去了30%到50%的原始SOM水平。

西部糖业合作社加工厂的副产品木炭似乎有改善该地区土壤的潜力。焦炭是煤燃烧的残渣。与普通燃煤发电厂的煤灰不同，焦炭的碳含量占总重量的30%，还含有其他对作物有益的营养物质。煤焦中的微量金属含量低于EPA的负荷限制。炭也不同于生物炭，生物炭是由生物质的热解(无氧燃烧)产生的。生物炭的含碳量较高，有时超过80%，但在农业中使用生物炭的成本太高，因为在这一点上，没有生产来大量供应生物炭。

内布拉斯加州Char研究

2017年干食用豆研究。2017年季初的航空图像显示，令人鼓舞的证据表明，在斯科茨布拉夫(Scottsbluff)附近的一片干燥食用豆田，木炭可能是一种潜在的土壤改改剂。图1)．焦化试验土壤为钙质、砂质壤土，SOM含量低于1%。试验是在一个采用中心枢轴灌溉的区域进行的，与其他区域相比，该区域的生产力较低，可能是由于该区域在过去的某个时间被平整了。

这张照片拍摄于2017年7月中旬，5月中旬应用了半焦。在不同的焦炭施用量(10、20、30、40和60吨/ac)下，同年干豆产量提高12%-52%。然而，统计上唯一显著的增产发生在施用了60吨焦炭的那块土地上。2017年春季凉爽潮湿，存在褪绿问题。焦炭可能改善了透气、渗透和其他土壤物理过程，这可能会产生一些有益的影响。这将需要对这一领域进行至少几年的监测，以证明焦炭在农业生产力和土壤性质方面的任何其他显著效益。

由于与运输和现场应用有关的费用，选择的焦炭率应在经济上可行。全面的经济分析是必要的，以解决焦炭在农业用地上使用的可行性和潜力。

2016年两轮轮作研究。另一项焦炭研究于2016年在悉尼高原Ag实验室的小麦-玉米-豌豆轮作系统和PHREC Mitchell Ag实验室的玉米-甜菜-玉米-干豆轮作系统中启动。在施用焦炭的第一年，没有一项试验显示对作物产量有有害或有益的影响。在这两个地点，施用焦炭增加了土壤中的总碳含量，但对其他土壤性质影响很小或没有影响。在米切尔基地，许多土壤活性除草剂被用于研究添加碳是否会干扰杂草控制措施。无论焦炭率如何，没有证据表明焦炭施用会影响土壤施用除草剂的效果。在施用焦化后的第二年(2017年)，Scottsbluff的干豆和悉尼的豌豆产量随着焦化而增加。在这两种情况下，产量的增长在每毫升焦炭20吨左右趋于稳定。

长期的评估

对于任何保持水土的努力，都可能需要数年的时间来改善土壤，以最终提高产量。我们将继续开展研究，评估焦炭对土壤和作物生产的短期和长期影响。