生物炭(Biochar)是利用生物殘?bào)w在缺氧的情況下,經(jīng)高溫慢熱解(通常<700℃)產(chǎn)生的一類難溶的、穩(wěn)定的、高度芳香化的、富含碳素的固態(tài)物[1]。生物炭多為顆粒細(xì)、質(zhì)地較輕的黑色蓬松狀固態(tài)物質(zhì),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(jié)構(gòu)[2–3],其原料來(lái)源,農(nóng)業(yè)廢棄物如雞糞、豬糞、木屑、秸稈以及工業(yè)有機(jī)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(huì)影響到生物炭產(chǎn)率,主要表現(xiàn)為尺寸增大生物炭產(chǎn)量隨之增加。生物質(zhì)炭培養(yǎng)對(duì)環(huán)境修復(fù)至關(guān)重要,功能強(qiáng)大,可優(yōu)化土壤生態(tài)。意義深遠(yuǎn),優(yōu)勢(shì)明顯。重慶玉米生物質(zhì)炭哪里有賣的
生物炭的pH一般呈堿性,Balwant等研究發(fā)現(xiàn),生物炭pH介于6.93~10.26范圍之間,也有研究報(bào)道可以制備pH介于4~12之間的生物炭。生物炭中無(wú)機(jī)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(tuán)(如羧基和羥基)也可能對(duì)生物炭的pH有一定的貢獻(xiàn)。陽(yáng)離子交換量(CEC)是反映生物炭表面負(fù)電荷的參數(shù),也決定其在土壤中持留銨、鈣和鉀等陽(yáng)離子的能力,生物炭CEC與其表面含氧官能團(tuán)含量正相關(guān)?,F(xiàn)有報(bào)道中生物炭的CEC差異很大,介于71mmol/kg和34cmol/kg。Balwant等認(rèn)為生物炭的CEC介于71.0~451.5mmol/kg范圍之間。甘肅小麥生物質(zhì)炭生物質(zhì)炭培養(yǎng)助力環(huán)境修復(fù),功能實(shí)用,可增加土壤生物多樣性。意義重大,優(yōu)勢(shì)多多。
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(yǔ))比周圍臨近土壤具有更高的碳含量和產(chǎn)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(méi)有明確答案。研究結(jié)果表明大劑量一次施用效果會(huì)持續(xù)2-3年時(shí)間,但如果超過(guò)80-120t/ha可能會(huì)造成作物減產(chǎn);而低劑量多年累積施用量即使達(dá)到144t/ha,仍能顯著提高小麥產(chǎn)量。主要原因可能是大劑量一次施用會(huì)急劇改變土壤理化性質(zhì),如pH。生物炭中含有焦油,焦油對(duì)作物生長(zhǎng)有害。而低劑量多年施用進(jìn)入土壤的焦油會(huì)被微生物分解,過(guò)多的堿性物質(zhì)也會(huì)被雨水淋洗掉,就不會(huì)引起土壤理化性質(zhì)的急劇變化和過(guò)量的焦油。
原材料的選擇與準(zhǔn)備生物質(zhì)炭的培養(yǎng)始于原材料的精心挑選。常見(jiàn)的原材料包括木材、農(nóng)作物秸稈、果殼等富含有機(jī)質(zhì)的物質(zhì)。以木材為例,需選擇干燥、無(wú)病蟲害且木質(zhì)素含量適中的木材。農(nóng)作物秸稈則要在收獲后進(jìn)行適當(dāng)晾曬,去除雜質(zhì)。果殼如核桃殼、椰殼等,需進(jìn)行破碎處理,使其粒徑符合培養(yǎng)要求。在準(zhǔn)備過(guò)程中,還需對(duì)原材料進(jìn)行初步的物理或化學(xué)處理。例如,對(duì)于一些木質(zhì)材料,可采用浸泡在弱堿溶液中的方法,以去除部分雜質(zhì)并提高其反應(yīng)活性。這一環(huán)節(jié)的細(xì)致操作,為后續(xù)生物質(zhì)炭的良好培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。應(yīng)用于水土保持工程,生物質(zhì)炭增強(qiáng)土壤抗沖蝕性。
生物質(zhì)炭(Biochar)是一種通過(guò)熱解過(guò)程從有機(jī)廢棄物(如農(nóng)業(yè)殘留物、木材、畜禽糞便等)制備的碳基材料。通過(guò)在低氧或無(wú)氧環(huán)境下加熱,這些生物質(zhì)在高溫下被轉(zhuǎn)化為炭,留下豐富的碳含量和獨(dú)特的物理結(jié)構(gòu)。熱解溫度和過(guò)程參數(shù)的調(diào)整會(huì)影響生物質(zhì)炭的性質(zhì),使其具有不同的孔隙結(jié)構(gòu)、比表面積和化學(xué)成分,適合于不同的應(yīng)用。傳統(tǒng)上,生物質(zhì)炭在農(nóng)業(yè)中作為土壤改良劑,增加了土壤的持水力、肥力和微生物活性。近年來(lái),隨著氣候變化問(wèn)題的日益嚴(yán)峻,生物質(zhì)炭作為一種固碳手段得到了***關(guān)注。其穩(wěn)定的碳結(jié)構(gòu)在土壤中能夠長(zhǎng)期存留,有效地隔離大氣中的二氧化碳。因此,生物質(zhì)炭的制備與應(yīng)用不僅限于農(nóng)業(yè),還包括污染治理、碳中和、廢棄物管理等諸多領(lǐng)域。生物質(zhì)炭深入土壤,促進(jìn)根系發(fā)育,作物根系更發(fā)達(dá)。重慶玉米生物質(zhì)炭哪里有賣的
改良貧瘠土壤,生物質(zhì)炭讓貧地變沃土。重慶玉米生物質(zhì)炭哪里有賣的
生物質(zhì)炭制成炭基復(fù)合肥(炭為10-30%),還田以后有如下效果:(1)增加土壤孔隙度,改善土壤通氣、透水狀況,緩解土壤板結(jié)的難題;(2)將土壤中緊缺的氮、磷、鉀、鎂等大量元素返回到土壤中,而且還可以補(bǔ)充植物所必須的銅、鐵、鋅等微量元素;(3)抑制土壤對(duì)磷的吸附,從而改善植物對(duì)磷的吸收利用;(4)修復(fù)土壤重金屬污染,對(duì)污染土壤中的鎘(Cd)具有的吸附作用;(5)提高土壤的地溫(1-3℃),有利于作物的生長(zhǎng);(6)穩(wěn)定土壤的pH作用;(7)對(duì)肥料和農(nóng)藥的緩釋作用;(8)改善土壤的微生物環(huán)境的作用;(9)提高水稻等作物的抗倒伏作用;(10)固定二氧化碳作用。重慶玉米生物質(zhì)炭哪里有賣的