山東小麥生物質(zhì)炭功能是什么

在2005年前后，隨著巴西亞馬遜流域考古發(fā)現(xiàn)黑土（blackearths,或terrapretadeindio(葡萄牙語)比周圍臨近土壤具有更高的碳含量和產(chǎn)量，生物炭逐漸引起了人們的興趣。巴西亞馬遜黑土主要有原住民燒烤后留下的木炭逐年累積而成。生物炭大劑量一次施用還是低劑量多年施用，目前還沒有明確答案。研究結(jié)果表明大劑量一次施用效果會持續(xù)2-3年時間，但如果超過80-120t/ha可能會造成作物減產(chǎn)；而低劑量多年累積施用量即使達(dá)到144t/ha，仍能顯著提高小麥產(chǎn)量。主要原因可能是大劑量一次施用會急劇改變土壤理化性質(zhì)，如pH。生物炭中含有焦油，焦油對作物生長有害。而低劑量多年施用進(jìn)入土壤的焦油會被微生物分解，過多的堿性物質(zhì)也會被雨水淋洗掉，就不會引起土壤理化性質(zhì)的急劇變化和過量的焦油。生物質(zhì)炭措施對于糧食增產(chǎn)和固碳減排有一定的潛力，但需以清潔高效的生物質(zhì)炭制備技術(shù)為前提。山東小麥生物質(zhì)炭功能是什么

氮素是作物生長必需的營養(yǎng)元素，在土壤生態(tài)系統(tǒng)的諸多養(yǎng)分物質(zhì)循環(huán)體系中，氮循環(huán)也一直是人們研究關(guān)注的重點(diǎn)。近年來的研究表明，生物質(zhì)炭作為土壤改良劑施用，因其高孔隙度和較大比表面積等特性，對NH3、 NH+4NH4+ 和 NO?3NO3? 都具有吸附能力和固持效果，進(jìn)而減少土壤中氮素的損失。研究表明，生物質(zhì)炭配合無機(jī)氮肥的施用可以有效保持土壤養(yǎng)分狀態(tài)，提高氮素肥料利用率，保障作物生長和產(chǎn)量。以往研究得出，生物質(zhì)炭添加可能會減弱、或增加或沒有影響土壤有機(jī)氮素的礦化過程。雖然生物質(zhì)炭含有一部分生物可利用的氮素組分，但是生物質(zhì)炭對土壤有機(jī)氮礦化影響的方向和程度主要取決于生物質(zhì)炭的結(jié)構(gòu)特性、土壤碳氮水平、混合環(huán)境中的C/N值以及土壤類型。寧夏水稻生物質(zhì)炭購買生物質(zhì)炭是由動植物生物質(zhì)在缺氧的條件下經(jīng)高溫?zé)峤馓炕a(chǎn)生的一類高度芳香化的物質(zhì)，難以被微生物分解。

生物炭的含碳量隨炭化溫度的不同而發(fā)生改變，生物炭性質(zhì)也受到制備溫度、加熱速率、通氣條件等條件的影響，以溫度影響較大。隨制備溫度的升高，生物炭產(chǎn)量下降，但其碳含量、灰分含量、比表面積以及孔隙度卻隨著溫度的升高而升高。裂解溫度與生物炭碳、灰分含量呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.17和0.28。隨著裂解溫度的升高，生物炭碳含量和灰分含量都增大。生物炭碳含量和灰分含量呈極負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為–0.77。因?yàn)闊崃呀鉁囟仍龈?，易熱解含碳化合物殘留降低，生物炭中難分解碳物質(zhì)比例相應(yīng)增高，固定碳含量增大，繼而碳含量增多。熱裂解溫度升高，有機(jī)物損失增大，灰分在生物炭中含量相應(yīng)增大，由1404植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)22卷于灰分是堿性物質(zhì)，生物炭pH因生物質(zhì)熱解溫度增高而提高。生物炭碳含量高意味著被氧化為無機(jī)灰分的部分減少，反之亦然。

生物質(zhì)是一個的概念。所有的直接或間接利用綠色植物光合作用獲得的有機(jī)質(zhì)都稱為生物質(zhì)，包括植物、動物、微生物，以及它們所產(chǎn)生的廢棄物，如動物糞便等。由于生物質(zhì)是含碳的有機(jī)質(zhì)，因此理論上所有的生物質(zhì)都可以作為制備活性炭的材料。然而考慮到成本與儲量，以農(nóng)林廢棄物為的木質(zhì)纖維素是較為理想的活性炭原料。生物質(zhì)原料的組分和結(jié)構(gòu)對活性炭的性能有較大影響，目前椰殼、核桃殼、松子殼等果殼原料，在制備高比表面積的活性炭方面已經(jīng)取得了很好的效果。但畢竟這些果殼的儲量很有限。因此，我們團(tuán)隊(duì)一直在嘗試使用來源更的生物質(zhì)制備活性炭，如秸稈、木屑、污泥、廢棄蔬菜等來自農(nóng)業(yè)、林業(yè)以及城市的廢棄物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，單就秸稈而言，我國每年產(chǎn)生的秸稈量就超過11億噸，因此生物質(zhì)制備活性炭具有巨大的潛力。生物質(zhì)炭的穩(wěn)定性是決定生物質(zhì)炭能否有效提升土壤碳庫的直接因素。

廢棄物生物質(zhì)炭化利用過程將一大部分綠色植物光合產(chǎn)物碳以生物質(zhì)炭的形式固定下來，與直接燃燒或還田相比，有機(jī)碳的周轉(zhuǎn)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(zhì)炭穩(wěn)定性強(qiáng)，在土壤中至少存留幾百年。其次，生物質(zhì)炭化過程還回收利用了有機(jī)質(zhì)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(xué)肥料施用，進(jìn)而減少了化學(xué)肥料生產(chǎn)過程中的溫室氣體排放。第三，生物質(zhì)炭施用后還能減少農(nóng)田溫室氣體直接排放。對多個田間試驗(yàn)的數(shù)據(jù)整合分析發(fā)現(xiàn)，生物質(zhì)炭施用后農(nóng)田氧化亞氮和稻田甲烷排放分別降低13.6%和15.2%，每生產(chǎn)1千克谷物溫室氣體排放量減少3.5千克二氧化碳當(dāng)量。按照2018年全國糧食產(chǎn)量6.58億噸計(jì)，生物質(zhì)炭施用當(dāng)年全國溫室氣體排放可減少23億噸二氧化碳當(dāng)量。因此，生物質(zhì)炭農(nóng)業(yè)應(yīng)用的碳中和潛力巨大。生物質(zhì)炭具有表面積大、多孔性以及吸附性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以大量吸附土壤中的有機(jī)質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)。內(nèi)蒙古水稻生物質(zhì)炭購買

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。山東小麥生物質(zhì)炭功能是什么

研究表明制備溫度對生物炭的吸附有很大的影響，因?yàn)殡S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(qiáng)。因此表現(xiàn)為比表面積越大吸附作用越強(qiáng)。有研究將裂解溫度與生物炭比表面積的相關(guān)性進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)它們呈正相關(guān)，相關(guān)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(jié)論一致。這是因?yàn)闇囟壬?，孔結(jié)構(gòu)及復(fù)雜性降低，導(dǎo)致比表面積增大。山東小麥生物質(zhì)炭功能是什么