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(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。生物炭多孔狀、容重低、粘性小,能夠降低粘質(zhì)土壤的容重和硬度,改善土壤板結(jié),提高土壤的透氣性。重慶生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)
以往研究表明,生物質(zhì)炭的多孔結(jié)構(gòu)和大比表面積可以為微生物提供適宜的生境,微生物可以直接利用生物質(zhì)炭含有的活性組分作為能源物質(zhì)。研究指出,生物質(zhì)炭可以通過提高土壤物理和化學(xué)性質(zhì),如提高有機碳含量,Ca含量,降低可交換Al含量,來改善微生物生存環(huán)境。生物質(zhì)炭對有毒化合物的吸附,如酚類、農(nóng)藥等,可以降低這些有害物質(zhì)的移動性,進(jìn)而保障微生物的正?;顒?;而生物質(zhì)炭對土壤原有機物質(zhì)的吸附可能導(dǎo)致其在炭表面的固定或者炭內(nèi)部的物理保護(hù),降低了與微生物群體的接觸機會,進(jìn)而對微生物活動產(chǎn)生抑制。此外,生物質(zhì)炭添加對土壤持水能力和團(tuán)聚結(jié)構(gòu)等方面的提高,也有利于土壤環(huán)境中微生物群體的生長和代謝。寧夏樹苗生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)生物質(zhì)炭具有多孔結(jié)構(gòu),提供了大量的吸附位點,能夠高效吸附重金屬離子。
在氣候變化的大背景下,農(nóng)田固碳(增加土壤有機質(zhì))減排(來自有機質(zhì)分解產(chǎn)生的甲烷和化肥施用產(chǎn)生的氧化亞氮)是農(nóng)業(yè)實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)和技術(shù)途徑??茖W(xué)家比較了多種減排技術(shù),發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)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(dāng)前較為流行的技術(shù)相比,生物質(zhì)炭化還田環(huán)境代價小、成本低,且經(jīng)濟(jì)可行。即利用了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢棄物質(zhì),又進(jìn)一步起到了固碳減排的作用。因此生物質(zhì)炭在未來綠色農(nóng)業(yè)中具有極大的應(yīng)用潛力。
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,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,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。秸稈生物質(zhì)炭可以改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,增加作物產(chǎn)量。
生物質(zhì)炭可以改良土壤:生物炭多孔狀、容重低、粘性小,能夠降低粘質(zhì)土壤的容重和硬度,改善土壤板結(jié),提高土壤的透氣性。生物炭可以增深土壤顏色,增加土壤吸熱能力,進(jìn)而提高土壤溫度,促進(jìn)農(nóng)作物生根發(fā)芽。生物炭具有優(yōu)良的吸附和持水能力,能夠穩(wěn)定和增加土壤團(tuán)聚體,改良沙土質(zhì)貧瘠土壤,增加持肥持水能力。生物炭能夠改良土壤的酸堿度,改善土壤墑情。生物炭能夠改善土壤微生物生長環(huán)境,提高微生物豐度,促進(jìn)微生物對礦物分解和多糖分泌,提高土壤肥力。生物炭能夠束縛土壤中的重金屬和有毒物質(zhì),凈化和吸收污染物,避免它們進(jìn)入植物體,并且可以抑制土壤病蟲害繁衍累積,對改善農(nóng)作物品質(zhì)有較好效果。生物質(zhì)炭在土壤中的長期固碳功能是生物質(zhì)炭重要的功能之一。湖北污泥生物質(zhì)炭豐度控制
生物質(zhì)炭具有高度穩(wěn)定性和較強的吸附性能。重慶生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)
生物質(zhì)炭含有發(fā)達(dá)的孔隙,施用于土壤,可有效降低土壤容重,改善土壤孔隙結(jié)構(gòu),促進(jìn)作物根系生長,增強植株對水分和養(yǎng)分的吸收能力,進(jìn)一步提高作物對不良環(huán)境的適應(yīng)能力。同時,生物黑炭含有豐富的有機大分子,與肥料配施情況下,明顯提高土壤對NH4+—N的吸附與固持作用。同時,可在作物生長期間持續(xù)釋放氮素,保障作物生長的需求。研究表明,旱地土壤施用小麥秸稈生物質(zhì)黑炭20~40噸/公頃,土壤有機碳分別增加了25%~42%,土壤容重降低0.17~0.28克/厘米3,每千克氮肥增產(chǎn)由對照的1.25千克提高到2千克以上,玉米產(chǎn)量增加了10%~18%。生物質(zhì)炭施用下,作物根系發(fā)達(dá),植株堅挺健壯,抗病少蟲,強降雨下不易倒伏,可明顯減緩或規(guī)避氣候變化引起的蟲害、倒伏和旱災(zāi)。因此,生物質(zhì)炭的農(nóng)業(yè)利用是一種保障作物生產(chǎn)的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)、實現(xiàn)資源循環(huán)高效利用的新型技術(shù)重慶生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)