生物質(zhì)炭對(duì)作物產(chǎn)量的影響機(jī)制主要包括以下3個(gè)方面:(1)pH效應(yīng),生物質(zhì)炭在酸性土中可以提高土壤pH,降低鋁毒;(2)養(yǎng)分效應(yīng),生物質(zhì)炭本身含有一些可利用的礦質(zhì)養(yǎng)分如P、K、Ca、Mg,能增加土壤肥力和作物養(yǎng)分吸收;(3)結(jié)構(gòu)效應(yīng),生物質(zhì)炭本身具有多孔結(jié)構(gòu),可以極大緩解土壤壓實(shí),增加田間持水率,從而利于作物根系的下扎和對(duì)水分的吸收。同時(shí),生物質(zhì)炭具有較大的比表面積,并含有帶負(fù)電的官能團(tuán),能有效提高低CEC土壤的保肥性。生物質(zhì)炭的添加對(duì)土壤質(zhì)地、土壤性質(zhì)以及土壤微生物群落等產(chǎn)生巨大的影響,并影響土壤原有機(jī)碳的礦化速率。浙江生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)
生物炭自從被發(fā)現(xiàn)之日起,就以其改良土壤、提高作物產(chǎn)量等眾多優(yōu)點(diǎn)引起科學(xué)家的關(guān)注。黃超等利用盆栽試驗(yàn),在肥力較差土壤上施用含碳量為63.4%的小麥秸稈生物炭,施用生物炭量為10、50和200g/kg的黑麥草產(chǎn)量分別比對(duì)照增加了7%、27%和53%;句芒芒等施用碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47.17%的花生殼生物炭進(jìn)行盆栽試驗(yàn),番茄產(chǎn)量高達(dá)92746kg/hm2;Luo等采用田間試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),施入碳含量為67.69%的稻稈生物炭可以增加玉米干物質(zhì)量。生物炭灰分含有一定量的礦質(zhì)養(yǎng)分,污泥、畜禽糞便生物炭比木質(zhì)、秸稈和殼類生物炭含量更高,可以補(bǔ)充養(yǎng)分貧瘠土壤及沙質(zhì)土壤的一些養(yǎng)分供應(yīng)。陳心想等研究發(fā)現(xiàn),施用木質(zhì)生物炭顯著提高了新積土有效磷、鉀含量。生物炭灰分量與生物炭pH值關(guān)系密切,堿性灰分物質(zhì)高的生物炭pH值較高。新疆污泥生物質(zhì)炭哪里有賣的生物質(zhì)炭對(duì)作物產(chǎn)量的總體效應(yīng),結(jié)果表明生物質(zhì)炭能平均增產(chǎn)13%。
以往研究表明,生物質(zhì)炭的多孔結(jié)構(gòu)和大比表面積可以為微生物提供適宜的生境,微生物可以直接利用生物質(zhì)炭含有的活性組分作為能源物質(zhì)。研究指出,生物質(zhì)炭可以通過(guò)提高土壤物理和化學(xué)性質(zhì),如提高有機(jī)碳含量,Ca含量,降低可交換Al含量,來(lái)改善微生物生存環(huán)境。生物質(zhì)炭對(duì)有毒化合物的吸附,如酚類、農(nóng)藥等,可以降低這些有害物質(zhì)的移動(dòng)性,進(jìn)而保障微生物的正?;顒?dòng);而生物質(zhì)炭對(duì)土壤原有機(jī)物質(zhì)的吸附可能導(dǎo)致其在炭表面的固定或者炭?jī)?nèi)部的物理保護(hù),降低了與微生物群體的接觸機(jī)會(huì),進(jìn)而對(duì)微生物活動(dòng)產(chǎn)生抑制。此外,生物質(zhì)炭添加對(duì)土壤持水能力和團(tuán)聚結(jié)構(gòu)等方面的提高,也有利于土壤環(huán)境中微生物群體的生長(zhǎng)和代謝。
生物質(zhì)是指利用大氣、水、土地等通過(guò)光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體,即一切有生命的可以生長(zhǎng)的有機(jī)物質(zhì)通稱為生物質(zhì)。它包括植物、動(dòng)物和微生物。廣義概念:生物質(zhì)包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動(dòng)物及其生產(chǎn)的廢棄物。有代表性的生物質(zhì)如農(nóng)作物、農(nóng)作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動(dòng)物糞便。狹義概念:生物質(zhì)主要是指農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中除糧食、果實(shí)以外的秸稈、樹(shù)木等木質(zhì)纖維素 (簡(jiǎn)稱木質(zhì)素)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)下腳料、農(nóng)林廢棄物及畜牧業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的禽畜糞便和廢棄物等物質(zhì)。特點(diǎn): 可再生性、低污染性、分布性。生物質(zhì)炭具有多孔結(jié)構(gòu),提供了大量的吸附位點(diǎn),能夠高效吸附重金屬離子。
生物質(zhì)炭對(duì)土壤有機(jī)碳分解產(chǎn)生負(fù)激發(fā)效應(yīng)的機(jī)制包括:(1)生物質(zhì)炭中含有一定量的可利用有機(jī)碳成分,微生物可能會(huì)優(yōu)先利用這部分碳,從而減少了對(duì)原有機(jī)碳的分解;(2)生物質(zhì)炭含有一定量的有毒化合物(酚類),能抑制微生物對(duì)有機(jī)碳的分解活性;(3)生物質(zhì)炭豐富的孔隙結(jié)構(gòu)和比表面積對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)具有包裹和吸附作用,可能會(huì)隔離微生物及其產(chǎn)生的胞外酶與受保護(hù)的有機(jī)碳的接觸,從而降低有機(jī)碳的分解;(4)生物質(zhì)炭促進(jìn)土壤有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體的形成,從而增強(qiáng)土壤有機(jī)質(zhì)的穩(wěn)定性。而生物質(zhì)炭對(duì)土壤有機(jī)碳分解產(chǎn)生正激發(fā)效應(yīng)的原因可能是由于生物質(zhì)炭的多孔性及其所含的營(yíng)養(yǎng)元素為微生物的生長(zhǎng)繁殖提供了有利的環(huán)境,從而增加微生物的數(shù)量和活性,促進(jìn)其對(duì)土壤有機(jī)碳的礦化分解。生物質(zhì)炭降解過(guò)程包括非生物過(guò)程和生物過(guò)程。黑龍江小麥生物質(zhì)炭怎么制作
生物質(zhì)炭中的碳元素有著高度芳香化的特征,生物質(zhì)炭在土壤中極為穩(wěn)定,它的固碳時(shí)間達(dá)數(shù)百年至數(shù)千年之久。浙江生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)
近年來(lái),由于生物質(zhì)的可再生性,生物質(zhì)質(zhì)炭的工藝不斷改進(jìn)升級(jí),從傳統(tǒng)的外部供熱碳化干餾工藝,逐步轉(zhuǎn)向自生可燃?xì)庋h(huán)燃燒供熱工藝,或是采用生物質(zhì)炭化、干餾、氣化多聯(lián)產(chǎn)工藝,這些工藝促進(jìn)了生物質(zhì)制炭產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,農(nóng)作物產(chǎn)量不斷提高、農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展以及新農(nóng)村建設(shè)不斷展開(kāi),包括農(nóng)作物秸稈在內(nèi)的各種農(nóng)林廢棄物總量和種類呈上升趨勢(shì)。特別是近十年來(lái),隨著農(nóng)村城市化進(jìn)程步伐的加快,農(nóng)民生活水平明顯提高,對(duì)于可用作燃料和肥料的農(nóng)林廢棄物利用率越來(lái)越低。農(nóng)林廢棄物的高效處理處置及資源化利用已成為制約農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)難題。隨著國(guó)家對(duì)秸稈綜合利用的重視度較高,生物炭技術(shù)作為秸稈綜合利用的重要途徑之一,必將在全國(guó)范圍內(nèi)得到大規(guī)模推廣和應(yīng)用,同時(shí)在“雙碳”背景下,我國(guó)生物炭產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將不斷加快,未來(lái)行業(yè)發(fā)展前景可期。浙江生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)