生物質(zhì)(秸稈和枯枝落葉等)利用是長久而不竭的主題。我國每年生物質(zhì)產(chǎn)量約為7億噸,并隨產(chǎn)量增加而有增加趨勢。遠(yuǎn)在西周時(shí)期(公元前11世紀(jì)至公元前8世紀(jì)),中國農(nóng)民就從實(shí)踐中逐步認(rèn)識(shí)到將雜草、秸稈和枯枝落葉燃燒成草木灰還田有利于作物的生長;14世紀(jì)初葉,王禎在《農(nóng)書.糞壤篇》中把草木灰列為一大類農(nóng)家肥料。北魏時(shí)期,賈思勰在《齊民要術(shù)》(約成書于公元533年至544年)中就提到用松制墨(炭黑)的方法和炭黑性質(zhì)。在我國農(nóng)田、草地和森林,經(jīng)常可以看到?jīng)]有分解的火燒黑色物質(zhì)-生物炭。從2005年開始,隨著巴西亞馬遜流域考古發(fā)現(xiàn)一種黑色土壤,被稱為黑土((blackearths,或terrapretadeindio(葡萄牙語)比周圍黃色土壤具有更高的碳含量和產(chǎn)量,激起了人們利用生物炭儲(chǔ)存碳和提高土壤生產(chǎn)力的興趣。目前制備生物炭的原料有秸稈、枯枝落葉、畜禽糞便、骨頭、和污泥等。制備方法有無氧裂解法、半無氧裂解法、土窯法、燃燒淋水法、燃燒掩土法、土坑法等。制備溫度從200℃到1000℃,大多集中在300-600℃。促進(jìn)微生物群落平衡,生物質(zhì)炭構(gòu)建健康土壤生態(tài)系統(tǒng)。四川環(huán)境修復(fù)生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)
生物質(zhì)炭可以提供養(yǎng)分:生物炭作為土壤腐殖質(zhì)中高度芳香化結(jié)構(gòu)組分的來源,不僅能穩(wěn)定土壤有機(jī)碳庫,而且能夠吸收溫室氣體二氧化碳,增加土壤活性有機(jī)碳源,促進(jìn)農(nóng)作物對(duì)碳的轉(zhuǎn)化吸收。生物炭的灰分主要是硅、鉀、鈣、鎂、磷、鈉等元素,還有硫、鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬等微量元素,雖然不能滿足農(nóng)作物生長需要,但具有無機(jī)養(yǎng)分仿生化、平衡化的特點(diǎn),可以為農(nóng)作物提供的養(yǎng)分,既是化學(xué)肥料的補(bǔ)充,減少化肥使用量,又能提供農(nóng)作物必須的、而普通復(fù)合化肥無法提供的微量元素,對(duì)農(nóng)業(yè)平衡施肥、增產(chǎn)增收和保證作物品質(zhì)具有重要作用。內(nèi)蒙古科研用生物質(zhì)炭哪里有賣的應(yīng)用于生態(tài)修復(fù),生物質(zhì)炭促進(jìn)受損生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)。
生物質(zhì)炭的施用還可以加深土壤顏色,增強(qiáng)土壤吸熱能力,從而提高土壤溫度。大部分生物質(zhì)炭含有大量的灰分元素而呈堿性,作為土壤改良劑施用后,可以降低土壤氫離子和交換性陽離子水平,從而提高土壤pH值,其效果因生物質(zhì)炭本身的酸堿度和土壤pH緩沖能力而異。生物質(zhì)炭對(duì)土壤CEC的改變程度往往受到土壤類型、生物質(zhì)炭性質(zhì)及其在土壤中存在時(shí)間長短的影響。生物質(zhì)炭的施用不僅能夠影響土壤中碳氮的循環(huán)過程,而且會(huì)對(duì)土壤中其他營養(yǎng)元素的狀態(tài)產(chǎn)生作用。研究發(fā)現(xiàn),生物質(zhì)炭本身即含有大量的磷素組分,并且有效性較高,輸入土壤后可以增加有效磷的含量。以往研究還表明,生物質(zhì)炭的施用可以增加土壤中K、Ca和Mg等鹽基離子的含量。
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。改良土壤結(jié)構(gòu),生物質(zhì)炭讓土壤更疏松,通氣性更佳。
生物質(zhì)炭不僅是含碳量豐富的穩(wěn)定物質(zhì),而且具有多孔結(jié)構(gòu)、容重小、比表面積大和吸附能力強(qiáng)等特性,在自然條件下通常呈堿性。由于生物質(zhì)炭的容重遠(yuǎn)低于礦質(zhì)土壤,其添加往往可以降低土壤的容重。生物質(zhì)炭的孔隙分布、顆粒大小以及在土壤中的移動(dòng)都可以影響土壤孔隙結(jié)構(gòu),其多孔結(jié)構(gòu)使表層土壤孔隙度增加,進(jìn)而促進(jìn)微生物的活動(dòng)和植物根系的生長。生物質(zhì)炭可以吸附和保持土壤水分,增強(qiáng)水分的滲透性;其對(duì)土壤孔徑和分布的改變,可以影響土壤水分的滲濾模式、停留時(shí)間和流動(dòng)路徑。生物質(zhì)炭的添加不僅有利于土壤團(tuán)聚結(jié)構(gòu)的改善和穩(wěn)定,其自身也因團(tuán)聚體的物理保護(hù)作用而得以在土壤中長期存留。生物質(zhì)碳廠家-選南京智融聯(lián)活性炭廠-性價(jià)比高!新疆科研用生物質(zhì)炭用途是什么
生物炭添加到土壤后能夠促進(jìn)土壤微生物的硝化和反硝化作用。四川環(huán)境修復(fù)生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)
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(bào)道可以制備pH介于4~12之間的生物炭。生物炭中無機(jī)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(tuán)(如羧基和羥基)也可能對(duì)生物炭的pH有一定的貢獻(xiàn)。陽離子交換量(CEC)是反映生物炭表面負(fù)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(tuán)含量正相關(guān)。現(xiàn)有報(bào)道中生物炭的CEC差異很大,介于71mmol/kg和34cmol/kg。Balwant等認(rèn)為生物炭的CEC介于71.0~451.5mmol/kg范圍之間。四川環(huán)境修復(fù)生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)