生物質(秸稈和枯枝落葉等)利用是長久而不竭的主題。我國每年生物質產量約為7億噸,并隨產量增加而有增加趨勢。遠在西周時期(公元前11世紀至公元前8世紀),中國農民就從實踐中逐步認識到將雜草、秸稈和枯枝落葉燃燒成草木灰還田有利于作物的生長;14世紀初葉,王禎在《農書.糞壤篇》中把草木灰列為一大類農家肥料。北魏時期,賈思勰在《齊民要術》(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。在我國農田、草地和森林,經常可以看到沒有分解的火燒黑色物質-生物炭。從2005年開始,隨著巴西亞馬遜流域考古發現一種黑色土壤,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量,激起了人們利用生物炭儲存碳和提高土壤生產力的興趣。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℃。促進微生物群落平衡,生物質炭構建健康土壤生態系統。四川環境修復生物質炭怎么培養
生物質炭可以提供養分:生物炭作為土壤腐殖質中高度芳香化結構組分的來源,不僅能穩定土壤有機碳庫,而且能夠吸收溫室氣體二氧化碳,增加土壤活性有機碳源,促進農作物對碳的轉化吸收。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,雖然不能滿足農作物生長需要,但具有無機養分仿生化、平衡化的特點,可以為農作物提供的養分,既是化學肥料的補充,減少化肥使用量,又能提供農作物必須的、而普通復合化肥無法提供的微量元素,對農業平衡施肥、增產增收和保證作物品質具有重要作用。內蒙古科研用生物質炭哪里有賣的應用于生態修復,生物質炭促進受損生態系統恢復。
生物質炭的施用還可以加深土壤顏色,增強土壤吸熱能力,從而提高土壤溫度。大部分生物質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,其效果因生物質炭本身的酸堿度和土壤pH緩沖能力而異。生物質炭對土壤CEC的改變程度往往受到土壤類型、生物質炭性質及其在土壤中存在時間長短的影響。生物質炭的施用不僅能夠影響土壤中碳氮的循環過程,而且會對土壤中其他營養元素的狀態產生作用。研究發現,生物質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生改變,生物炭性質也受到制備溫度、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,相關系數分別為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相關,相關系數為–0.77。因為熱裂解溫度增高,易熱解含碳化合物殘留降低,生物炭中難分解碳物質比例相應增高,固定碳含量增大,繼而碳含量增多。熱裂解溫度升高,有機物損失增大,灰分在生物炭中含量相應增大,由1404植物營養與肥料學報22卷于灰分是堿性物質,生物炭pH因生物質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灰分的部分減少,反之亦然。改良土壤結構,生物質炭讓土壤更疏松,通氣性更佳。
生物質炭不僅是含碳量豐富的穩定物質,而且具有多孔結構、容重小、比表面積大和吸附能力強等特性,在自然條件下通常呈堿性。由于生物質炭的容重遠低于礦質土壤,其添加往往可以降低土壤的容重。生物質炭的孔隙分布、顆粒大小以及在土壤中的移動都可以影響土壤孔隙結構,其多孔結構使表層土壤孔隙度增加,進而促進微生物的活動和植物根系的生長。生物質炭可以吸附和保持土壤水分,增強水分的滲透性;其對土壤孔徑和分布的改變,可以影響土壤水分的滲濾模式、停留時間和流動路徑。生物質炭的添加不僅有利于土壤團聚結構的改善和穩定,其自身也因團聚體的物理保護作用而得以在土壤中長期存留。生物質碳廠家-選南京智融聯活性炭廠-性價比高!新疆科研用生物質炭用途是什么
生物炭添加到土壤后能夠促進土壤微生物的硝化和反硝化作用。四川環境修復生物質炭怎么培養
生物炭的pH一般呈堿性,Balwant等研究發現,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,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。現有報道中生物炭的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。四川環境修復生物質炭怎么培養