生物質(zhì)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(jié)構(gòu),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(yīng)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(zhì)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(chǎn)由對照的1.25千克提高到2千克以上,玉米產(chǎn)量增加了10%~18%。生物質(zhì)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(zāi)。因此,生物質(zhì)炭的農(nóng)業(yè)利用是一種保障作物生產(chǎn)的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)、實現(xiàn)資源循環(huán)高效利用的新型技術(shù)秸稈生物質(zhì)炭,這是一種以秸稈為原料經(jīng)過高溫炭化處理而得到的炭素產(chǎn)品。新疆油菜生物質(zhì)炭怎么制作
生物質(zhì)炭可以改良土壤:生物炭多孔狀、容重低、粘性小,能夠降低粘質(zhì)土壤的容重和硬度,改善土壤板結(jié),提高土壤的透氣性。生物炭可以增深土壤顏色,增加土壤吸熱能力,進而提高土壤溫度,促進農(nóng)作物生根發(fā)芽。生物炭具有優(yōu)良的吸附和持水能力,能夠穩(wěn)定和增加土壤團聚體,改良沙土質(zhì)貧瘠土壤,增加持肥持水能力。生物炭能夠改良土壤的酸堿度,改善土壤墑情。生物炭能夠改善土壤微生物生長環(huán)境,提高微生物豐度,促進微生物對礦物分解和多糖分泌,提高土壤肥力。生物炭能夠束縛土壤中的重金屬和有毒物質(zhì),凈化和吸收污染物,避免它們進入植物體,并且可以抑制土壤病蟲害繁衍累積,對改善農(nóng)作物品質(zhì)有較好效果。中國香港玉米生物質(zhì)炭購買生物質(zhì)炭的多孔性及其所含的營養(yǎng)元素為微生物的生長繁殖提供了有利的環(huán)境。
作為一種環(huán)保高效的重金屬鈍化劑,生物質(zhì)炭在市場上受到越來越多人的關(guān)注和青睞。生物質(zhì)炭是通過高溫熱解生物質(zhì)材料(如木屑、秸稈等)制得的一種炭質(zhì)材料。它具有多孔結(jié)構(gòu)、高比表面積和優(yōu)異的吸附性能,能夠有效地吸附和鈍化重金屬,保護環(huán)境和人類健康。1.高效吸附重金屬生物質(zhì)炭具有多孔結(jié)構(gòu),提供了大量的吸附位點,能夠高效吸附重金屬離子。其高比表面積和孔隙結(jié)構(gòu)使其具有出色的吸附能力,能夠有效去除水中的重金屬污染物,如鉛、鎘、汞等。通過使用生物質(zhì)炭,您可以降低水中重金屬的濃度,保護水質(zhì)安全。2.環(huán)??沙掷m(xù)生物質(zhì)炭的制備過程中不需要化學添加劑,具有較低的能耗和環(huán)境污染。同時,生物質(zhì)炭的原料來自可再生資源,如農(nóng)作物秸稈和木屑等,不會對森林資源造成破壞。使用生物質(zhì)炭不僅可以有效處理重金屬污染,還能夠減少對環(huán)境的負面影響,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。3.廣泛應(yīng)用領(lǐng)域生物質(zhì)炭在環(huán)境治理、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在環(huán)境治理方面,生物質(zhì)炭可以用于水處理、土壤修復(fù)和廢氣處理等,有效去除重金屬和有機污染物。在農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)方面,生物質(zhì)炭可以作為土壤改良劑和飼料添加劑,提高土壤肥力和動物健康。
熱解過程中,生物質(zhì)原料的結(jié)構(gòu)基本印記在了生物炭中,對生物炭的物理化學性質(zhì)具有決定性影響。生物質(zhì)熱解過程中,質(zhì)量損失(大部分以揮發(fā)有機物的形式)及不相稱的收縮或體積減少的發(fā)生,導(dǎo)致礦物及碳骨架形成,并且保留了原料的基本孔隙和結(jié)構(gòu)特征。生物炭的孔一般按直徑大小分為大孔(ID>50nm)、中孔(2nm<ID<50nm)和微孔(ID<2nm)。生物炭中保留的植物生物質(zhì)原料的蜂窩狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成了其主要的大孔。微孔主要由熱解過程中碳的損失及碳架的斷裂收縮形成。雖然大孔可能會作為微孔的前體,但是微孔貢獻了生物炭的大部分比表面積,微孔的含量與比表面積呈正相關(guān)。13C標記生物炭研究表明生物炭的固碳潛力由生物炭穩(wěn)定性及其引起的激發(fā)效應(yīng)決定。
生物質(zhì)炭對土壤有機碳分解產(chǎn)生負激發(fā)效應(yīng)的機制包括:(1)生物質(zhì)炭中含有一定量的可利用有機碳成分,微生物可能會優(yōu)先利用這部分碳,從而減少了對原有機碳的分解;(2)生物質(zhì)炭含有一定量的有毒化合物(酚類),能抑制微生物對有機碳的分解活性;(3)生物質(zhì)炭豐富的孔隙結(jié)構(gòu)和比表面積對土壤有機質(zhì)具有包裹和吸附作用,可能會隔離微生物及其產(chǎn)生的胞外酶與受保護的有機碳的接觸,從而降低有機碳的分解;(4)生物質(zhì)炭促進土壤有機-無機復(fù)合體的形成,從而增強土壤有機質(zhì)的穩(wěn)定性。而生物質(zhì)炭對土壤有機碳分解產(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養(yǎng)元素為微生物的生長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,促進其對土壤有機碳的礦化分解。生物質(zhì)炭在酸性土中能提高土壤pH,降低鋁毒。中國臺灣蘆葦生物質(zhì)炭
生物質(zhì)炭對土壤碳庫的影響除了其本身保留的碳外,還包括其對土壤原有機碳分解增加或減少的量。新疆油菜生物質(zhì)炭怎么制作
生物炭具有高的吸附能力。生物炭的孔隙結(jié)構(gòu)能降低土壤容重、降低土壤密度,生物炭具有較大的比表面積和較高表面能,有結(jié)合重金屬離子的強烈傾向,因此能夠較好地去除溶液和鈍化土壤中的重金屬。李力等的鎘去除實驗中BC350和BC700兩種玉米生物炭的比表面積分別為7.72m2/g和120m2/g,結(jié)果顯示BC700對Cd(Ⅱ)的吸附容量大于BC350,解吸率遠小于BC350,吸附效果更好;劉玉學等研究比表面積為81.8m2/g、總孔容積為0.080cm3/g的稻稈炭和比表面積189.6m2/g、總孔容積為0.175cm3/g的竹炭對小青菜及其土壤的影響,結(jié)果顯示生物炭的施入能降低土壤容重。新疆油菜生物質(zhì)炭怎么制作