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。不同類型生物炭施用對土壤理化性質會有不同的影響。吉林水稻生物質炭價格是多少
生物質炭可以通過對土壤理化性質的改變以及在土壤中的降解過程,直接或間接地影響氮素周轉過程中硝化細菌、反硝化細菌和固氮菌的多樣性和豐度,進而影響土壤氮素物質循環。生物質炭對農田土壤的凈硝化速率影響可能并不明顯,但是添加生物質炭可促進土壤中的硝化過程。以往研究表明,生物質炭的施用可以降低N2O的排放。其可能的原因為:生物質炭施用降低了土壤容重,增加土壤中氧氣含量,從而降低反硝化過程;生物質炭中的堿性物質可以增加土壤pH值和N2O還原酶的活性,有利于反硝化過程中N2O向N2的轉化,從而減少了N2O的排放;生物質炭發達的孔隙結構和較大比表面積,增加對土壤中 NH+4NH4+ 和 NO?3NO3? 的吸附,從而減少反硝化作用的基質。海南水稻生物質炭培養方法生物質炭可以去除環境中的污染物,還可以吸附游離碳和氮化合物,減少生物質在轉化過程中溫室氣體的排放。
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。
在氣候變化的大背景下,農田固碳(增加土壤有機質)減排(來自有機質分解產生的甲烷和化肥施用產生的氧化亞氮)是農業實現碳中和的目標和技術途徑。科學家比較了多種減排技術,發現生物質炭土壤施用固碳減排潛力極為。和碳固定與碳封存、生物能源利用、土壤固碳等當前較為流行的技術相比,生物質炭化還田環境代價小、成本低,且經濟可行。即利用了農業生產產生的廢棄物質,又進一步起到了固碳減排的作用。因此生物質炭在未來綠色農業中具有極大的應用潛力。我們的秸稈生物質炭的生產需要秸稈資源,這就促使農民將廢棄的秸稈進行收集和銷售,從而增加了農民的收入。
生物質炭可以提高肥效:生物炭的多孔性、高比表面積、高吸附性和高陽離子交換量,不僅能夠吸持有機質養分,而且還可吸持氮、磷、鉀等無機養分,能夠控制養分緩慢釋放,避免養分的揮發和流失,提高肥料的使用效率,節約施肥量。我國化肥平均有效利用率不到30%,肥料有效成分的流失,每年折合人民幣高達1000多億元,并且肥料有效利用率呈逐年下降趨勢:上世紀90年代,氮磷鉀的利用率分別是30-35%、15-20%和35-40%,而進入本世紀近幾年,大田作物氮磷鉀的有效利用率分別是21-28%、8-13%和25-30%,肥料浪費愈發嚴重,既制約了農業增產和農民增收,又污染了環境。全國地表和地下水總氮和總磷污染來源,農業貢獻分別是57.2%和67.3%,形勢非常嚴峻。利用生物炭與其它化肥復合生產緩控釋肥料,可以提高有效利用率1倍以上,對農業節約投入、增產增收和環境保護具有重要意義。秸稈生物質炭具有較長的使用壽命,可以持續釋放有益元素,起到長效改良土壤、凈化環境的作用。樹苗生物質炭用途是什么
生物質炭的多孔性及其所含的營養元素為微生物的生長繁殖提供了有利的環境。吉林水稻生物質炭價格是多少
13C標記生物炭研究表明生物炭的固碳潛力由生物炭穩定性及其引起的激發效應決定。利用13C穩定性同位素標記的小麥秸稈制作成生物炭,研究了生物炭在不同土壤中的礦化速率及激發效應差異。研究結果表明:生物炭添加到四種類型的土壤中室內培養368天后,生物炭碳在不同土壤中的礦化量存在差異,寒區水稻土中為15.6mgC/kg土(0.25%),紅壤性水稻土中為14.2mgC/kg土(0.23%),黃淮海中為10.4mgC/kg土(0.17%),低肥力紅壤性水稻土中為9.92mgC/kg土(0.16%)。生物炭碳礦化量與土壤全鉀(r=0.679)以及全碳(r=0.584)含量均有的正相關關系。生物炭在寒區水稻土以及黃淮海水稻土中引發了的負激發效應,激發效應量分別為-284mgC/kg土和-157mgC/kg土;而其在紅壤性水稻土以及低肥力紅壤性水稻土中引發正激發效應,但并不,激發效應量分別為33.3mgC/kg土和58.0mgC/kg土。生物炭激發效應量與土壤的電導率(r=-0.884)及pH(r=-0.824)成極的負相關關系。研究表明,在評估生物炭固碳潛力時,應綜合考慮生物炭自身礦化速率和生物炭引發的土壤碳激發效應。吉林水稻生物質炭價格是多少