生物炭幾乎是純碳,埋到地下后可以有幾百至上千年不會消失,等于把碳封存進了土壤。生物炭富含微孔,不但可以補充土壤的有機物含量,還可以有效地保存水分和養料,提高土壤肥力。事實上,之所以肥沃的土壤大都呈現黑色,就是因為含碳量高的緣故。研究人員也表示,生物炭也能提高農業生產率,減少對碳密集肥料的需求。木炭碎料的孔洞結構十分容易聚集營養物質和有益微生物,從而使土壤變得肥沃,利于植物生長,實現增產的同時讓農業更具持續性。更妙的是,它把碳鎖定在生物群內,而非讓它排放到空氣中。生物質炭中的糖脂(Glycolipids)、磷脂質(Phospholipids)等脂肪族化合物是微生物利用的主要成分。甘肅環境修復生物質炭功能是什么
有研究表明,裂解溫度與pH值和CEC的相關系數為0.58和0.30。即隨著裂解溫度的升高,生物炭的pH值增加,這是因為裂解溫度增加了生物炭的灰分含量;裂解溫度與生物炭CEC呈正相關,這可能是由于過高的裂解溫度增加了生物炭的灰分,進而增大了生物炭的CEC。另外,有研究對pH值和CEC的相關性進行了分析,結果顯示pH值和CEC呈正相關,相關系數為0.26。生物炭呈堿性,能夠明顯提高土壤pH,改變土壤質地,增大鹽基交換量,從而引起土壤CEC增加,影響植物對營養元素的吸收效果重慶蘆葦生物質炭培養方法生物質炭在土壤中的長期固碳功能是生物質炭重要的功能之一。
區別于生活和環境用途的木炭和活性炭,農業廢棄物生物質炭的功能是施用于土壤,提升耕地質量。生物質炭農業應用經歷了直接施用和炭基肥施用兩個重要階段。將生物質炭直接施用到農田土壤中,可改良土壤結構,增加土壤孔隙度、降低容重、增強保水性能等,進而提高土壤肥力水平和作物產量[4]。但對生產者來說,經濟效益是生物質炭應用的關鍵,價格因素是限制生物質炭大范圍推廣應用的主要原因。因技術和生產規模所限,當前生物質炭價格普遍在2000~3000元/噸。如果每畝糧食生產施用1噸生物質炭,數千元的成本讓農民難以接受。目前,直接施用生物質炭于經濟作物(例如人參、三七等中藥材和大蒜、山藥等)生產中。因此,只有降低施用成本,才能發揮生物質炭的土壤改良與固碳效益。
生物炭(Biochar)是利用生物殘體在缺氧的情況下,經高溫慢熱解(通常<700℃)產生的一類難溶的、穩定的、高度芳香化的、富含碳素的固態物[1]。生物炭多為顆粒細、質地較輕的黑色蓬松狀固態物質,主要組成元素為碳、氫、氧、氮等,含碳量多在70%以上。生物炭可溶性極低,具有高度羧酸酯化和芳香化結構[2–3],其原料來源,農業廢棄物如雞糞、豬糞、木屑、秸稈以及工業有機廢棄物、城市污泥等都可作為其原料[4]。生物炭原材料尺寸的大小會影響到生物炭產率,主要表現為尺寸增大生物炭產量隨之增加。生物質炭(Biochar)是一種作為土壤改良劑的木炭,能幫助植物生長,可應用于農業用途和碳收集及儲存使用。
熱解過程中,生物質原料的結構基本印記在了生物炭中,對生物炭的物理化學性質具有決定性影響。生物質熱解過程中,質量損失(大部分以揮發有機物的形式)及不相稱的收縮或體積減少的發生,導致礦物及碳骨架形成,并且保留了原料的基本孔隙和結構特征。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原料的蜂窩狀結構構成了其主要的大孔。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。不同類型生物炭施用對土壤理化性質會有不同的影響。新疆定制生物質炭
生物質炭措施對于糧食增產和固碳減排有一定的潛力,但需以清潔高效的生物質炭制備技術為前提。甘肅環境修復生物質炭功能是什么
生物炭自從被發現之日起,就以其改良土壤、提高作物產量等眾多優點引起科學家的關注。黃超等利用盆栽試驗,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的黑麥草產量分別比對照增加了7%、27%和53%;句芒芒等施用碳質量分數為47.17%的花生殼生物炭進行盆栽試驗,番茄產量高達92746kg/hm2;Luo等采用田間試驗研究發現,施入碳含量為67.69%的稻稈生物炭可以增加玉米干物質量。生物炭灰分含有一定量的礦質養分,污泥、畜禽糞便生物炭比木質、秸稈和殼類生物炭含量更高,可以補充養分貧瘠土壤及沙質土壤的一些養分供應。陳心想等研究發現,施用木質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值關系密切,堿性灰分物質高的生物炭pH值較高。甘肅環境修復生物質炭功能是什么