山東小麥生物質炭功能是什么

來源: 發(fā)布時間:2023-10-30

在2005年前后,隨著巴西亞馬遜流域考古發(fā)現(xiàn)黑土(blackearths,或terrapretadeindio(葡萄牙語)比周圍臨近土壤具有更高的碳含量和產量,生物炭逐漸引起了人們的興趣。巴西亞馬遜黑土主要有原住民燒烤后留下的木炭逐年累積而成。生物炭大劑量一次施用還是低劑量多年施用,目前還沒有明確答案。研究結果表明大劑量一次施用效果會持續(xù)2-3年時間,但如果超過80-120t/ha可能會造成作物減產;而低劑量多年累積施用量即使達到144t/ha,仍能顯著提高小麥產量。主要原因可能是大劑量一次施用會急劇改變土壤理化性質,如pH。生物炭中含有焦油,焦油對作物生長有害。而低劑量多年施用進入土壤的焦油會被微生物分解,過多的堿性物質也會被雨水淋洗掉,就不會引起土壤理化性質的急劇變化和過量的焦油。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。山東小麥生物質炭功能是什么

山東小麥生物質炭功能是什么,生物質炭

氮素是作物生長必需的營養(yǎng)元素,在土壤生態(tài)系統(tǒng)的諸多養(yǎng)分物質循環(huán)體系中,氮循環(huán)也一直是人們研究關注的重點。近年來的研究表明,生物質炭作為土壤改良劑施用,因其高孔隙度和較大比表面積等特性,對NH3、 NH+4NH4+ 和 NO?3NO3? 都具有吸附能力和固持效果,進而減少土壤中氮素的損失。研究表明,生物質炭配合無機氮肥的施用可以有效保持土壤養(yǎng)分狀態(tài),提高氮素肥料利用率,保障作物生長和產量。以往研究得出,生物質炭添加可能會減弱、或增加或沒有影響土壤有機氮素的礦化過程。雖然生物質炭含有一部分生物可利用的氮素組分,但是生物質炭對土壤有機氮礦化影響的方向和程度主要取決于生物質炭的結構特性、土壤碳氮水平、混合環(huán)境中的C/N值以及土壤類型。寧夏水稻生物質炭購買生物質炭是由動植物生物質在缺氧的條件下經高溫熱解炭化產生的一類高度芳香化的物質,難以被微生物分解。

山東小麥生物質炭功能是什么,生物質炭

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(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相關,相關系數(shù)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(yǎng)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。

生物質是一個的概念。所有的直接或間接利用綠色植物光合作用獲得的有機質都稱為生物質,包括植物、動物、微生物,以及它們所產生的廢棄物,如動物糞便等。由于生物質是含碳的有機質,因此理論上所有的生物質都可以作為制備活性炭的材料。然而考慮到成本與儲量,以農林廢棄物為的木質纖維素是較為理想的活性炭原料。生物質原料的組分和結構對活性炭的性能有較大影響,目前椰殼、核桃殼、松子殼等果殼原料,在制備高比表面積的活性炭方面已經取得了很好的效果。但畢竟這些果殼的儲量很有限。因此,我們團隊一直在嘗試使用來源更的生物質制備活性炭,如秸稈、木屑、污泥、廢棄蔬菜等來自農業(yè)、林業(yè)以及城市的廢棄物。據(jù)統(tǒng)計,單就秸稈而言,我國每年產生的秸稈量就超過11億噸,因此生物質制備活性炭具有巨大的潛力。生物質炭的穩(wěn)定性是決定生物質炭能否有效提升土壤碳庫的直接因素。

山東小麥生物質炭功能是什么,生物質炭

廢棄物生物質炭化利用過程將一大部分綠色植物光合產物碳以生物質炭的形式固定下來,與直接燃燒或還田相比,有機碳的周轉時間大幅度延長,將大氣二氧化碳更長時間地封存于土壤。有研究表明,生物質炭穩(wěn)定性強,在土壤中至少存留幾百年。其次,生物質炭化過程還回收利用了有機質中大部分的養(yǎng)分資源和一部分能量,既節(jié)約了能源,又減少了化學肥料施用,進而減少了化學肥料生產過程中的溫室氣體排放。第三,生物質炭施用后還能減少農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),生物質炭施用后農田氧化亞氮和稻田甲烷排放分別降低13.6%和15.2%,每生產1千克谷物溫室氣體排放量減少3.5千克二氧化碳當量。按照2018年全國糧食產量6.58億噸計,生物質炭施用當年全國溫室氣體排放可減少23億噸二氧化碳當量。因此,生物質炭農業(yè)應用的碳中和潛力巨大。生物質炭具有表面積大、多孔性以及吸附性強的特點,可以大量吸附土壤中的有機質等營養(yǎng)物質。內蒙古水稻生物質炭購買

生物質炭具有多孔結構,提供了大量的吸附位點,能夠高效吸附重金屬離子。山東小麥生物質炭功能是什么

研究表明制備溫度對生物炭的吸附有很大的影響,因為隨著制備溫度的升高生物炭的比表面積增大,碳含量增加而氧含量降低,O/C降低,生物炭的親水性和極性降低,對水分子的親和力降低,對疏水性污染物的吸附增強。因此表現(xiàn)為比表面積越大吸附作用越強。有研究將裂解溫度與生物炭比表面積的相關性進行了分析,發(fā)現(xiàn)它們呈正相關,相關系數(shù)為0.48,即裂解溫度的升高可以增加生物炭孔隙度和比表面積,這與之前的研究結論一致。這是因為溫度升高,孔結構及復雜性降低,導致比表面積增大。山東小麥生物質炭功能是什么