生物炭的理化參數(shù)主要包括:全碳含量、灰分含量、揮發(fā)成分含量、表面元素組成及表面官能團種類和含量、表面負電荷含量等;結構表征主要包括:表面形態(tài)和孔隙結構(如比表面積、孔容積和孔徑分布等。由于原材料、技術工藝及熱解條件等差異,生物炭在結構、揮發(fā)成分含量、灰分含量、孔容、比表面積等理化性質上表現(xiàn)出非常的多樣性,進而使其擁有不同的環(huán)境效應[。目前,國內學者就生物炭的特性、環(huán)境行為和效應、土壤性狀和產量、碳截留與溫室氣體減排及其對全球生物地球化學循環(huán)影響等領域已開展了大量研究。我們的生物質炭是由秸稈等農作物廢棄物制成,能夠有效利用農作物廢棄物資源。西藏蘆葦生物質炭功能是什么
廢棄物生物質炭化利用過程將一大部分綠色植物光合產物碳以生物質炭的形式固定下來,與直接燃燒或還田相比,有機碳的周轉時間大幅度延長,將大氣二氧化碳更長時間地封存于土壤。有研究表明,生物質炭穩(wěn)定性強,在土壤中至少存留幾百年。其次,生物質炭化過程還回收利用了有機質中大部分的養(yǎng)分資源和一部分能量,既節(jié)約了能源,又減少了化學肥料施用,進而減少了化學肥料生產過程中的溫室氣體排放。第三,生物質炭施用后還能減少農田溫室氣體直接排放。對多個田間試驗的數(shù)據整合分析發(fā)現(xiàn),生物質炭施用后農田氧化亞氮和稻田甲烷排放分別降低13.6%和15.2%,每生產1千克谷物溫室氣體排放量減少3.5千克二氧化碳當量。按照2018年全國糧食產量6.58億噸計,生物質炭施用當年全國溫室氣體排放可減少23億噸二氧化碳當量。因此,生物質炭農業(yè)應用的碳中和潛力巨大。青海生物質炭價格是多少生物質炭對作物產量的總體效應,結果表明生物質炭能平均增產13%。
生物質炭含有發(fā)達的孔隙,施用于土壤,可有效降低土壤容重,改善土壤孔隙結構,促進作物根系生長,增強植株對水分和養(yǎng)分的吸收能力,進一步提高作物對不良環(huán)境的適應能力。同時,生物黑炭含有豐富的有機大分子,與肥料配施情況下,明顯提高土壤對NH4+—N的吸附與固持作用。同時,可在作物生長期間持續(xù)釋放氮素,保障作物生長的需求。研究表明,旱地土壤施用小麥秸稈生物質黑炭20~40噸/公頃,土壤有機碳分別增加了25%~42%,土壤容重降低0.17~0.28克/厘米3,每千克氮肥增產由對照的1.25千克提高到2千克以上,玉米產量增加了10%~18%。生物質炭施用下,作物根系發(fā)達,植株堅挺健壯,抗病少蟲,強降雨下不易倒伏,可明顯減緩或規(guī)避氣候變化引起的蟲害、倒伏和旱災。因此,生物質炭的農業(yè)利用是一種保障作物生產的穩(wěn)產增產、實現(xiàn)資源循環(huán)高效利用的新型技術
研究表明制備溫度對生物炭的吸附有很大的影響,因為隨著制備溫度的升高生物炭的比表面積增大,碳含量增加而氧含量降低,O/C降低,生物炭的親水性和極性降低,對水分子的親和力降低,對疏水性污染物的吸附增強。因此表現(xiàn)為比表面積越大吸附作用越強。有研究將裂解溫度與生物炭比表面積的相關性進行了分析,發(fā)現(xiàn)它們呈正相關,相關系數(shù)為0.48,即裂解溫度的升高可以增加生物炭孔隙度和比表面積,這與之前的研究結論一致。這是因為溫度升高,孔結構及復雜性降低,導致比表面積增大。生物質炭促進作物根系生長,增強植株對水分和養(yǎng)分的吸收能力,進一步提高作物對不良環(huán)境的適應能力。
生物炭的pH一般呈堿性,Balwant等研究發(fā)現(xiàn),生物炭pH介于6.93~10.26范圍之間,也有研究報道可以制備pH介于4~12之間的生物炭。生物炭中無機礦物是造成生物炭pH偏堿的主要原因,生物炭的表面含氧官能團(如羧基和羥基)也可能對生物炭的pH有一定的貢獻。陽離子交換量(CEC)是反映生物炭表面負電荷的參數(shù),也決定其在土壤中持留銨、鈣和鉀等陽離子的能力,生物炭CEC與其表面含氧官能團含量正相關?,F(xiàn)有報道中生物炭的CEC差異很大,介于71mmol/kg和34cmol/kg。Balwant等認為生物炭的CEC介于71.0~451.5mmol/kg范圍之間。生物質炭可以去除環(huán)境中的污染物,還可以吸附游離碳和氮化合物,減少生物質在轉化過程中溫室氣體的排放。吉林油菜生物質炭功能是什么
低劑量多年施用和一次大劑量施用生物炭對作物產量會有所不同。西藏蘆葦生物質炭功能是什么
生物質炭制成炭基復合肥(炭為10-30%),還田以后有如下效果:(1) 增加土壤孔隙度,改善土壤通氣、透水狀況,緩解土壤板結的難題; (2) 將土壤中緊缺的氮、磷、鉀、鎂等大量元素返回到土壤中,而且還可以補充植物所必須的銅、鐵、鋅等微量元素;(3) 抑制土壤對磷的吸附,從而改善植物對磷的吸收利用;(4) 修復土壤重金屬污染,對污染土壤中的鎘(Cd)具有的吸附作用;(5)提高土壤的地溫(1-3℃),有利于作物的生長;(6)穩(wěn)定土壤的pH作用;(7)對肥料和農藥的緩釋作用;(8)改善土壤的微生物環(huán)境的作用;(9)提高水稻等作物的抗倒伏作用;(10)固定二氧化碳作用。西藏蘆葦生物質炭功能是什么