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)炭在酸性土中能提高土壤pH，降低鋁毒。新疆污泥生物質(zhì)炭用途是什么
在氣候變化的大背景下，農(nóng)田固碳（增加土壤有機(jī)質(zhì)）減排（來(lái)自有機(jī)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(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)和技術(shù)途徑。科學(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(jià)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(lái)綠色農(nóng)業(yè)中具有極大的應(yīng)用潛力。中國(guó)香港科研用生物質(zhì)炭培養(yǎng)方法南京智融聯(lián)科技有限公司的秸稈生物質(zhì)炭是一種具有高成炭率、優(yōu)異性能、廣泛應(yīng)用場(chǎng)景和綠色環(huán)保的產(chǎn)品。
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(qiáng)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(dòng)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(dòng)和植物根系的生長(zhǎng)。生物質(zhì)炭可以吸附和保持土壤水分，增強(qiáng)水分的滲透性；其對(duì)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(shí)間和流動(dòng)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(zhǎng)期存留。
生物炭具有離子吸附交換能力及一定吸附容量，其可改善土壤的陽(yáng)離子或陰離子交換量，從而可提高土壤的保肥能力。生物炭對(duì)土壤陽(yáng)離子交換量CEC或保肥能力的改善取決于生物炭的CEC，pH及生物炭在土壤中氧化。生物炭比表面積大，可以增強(qiáng)土壤對(duì)陽(yáng)離子的吸附能力，增加耕層土壤CEC。生物炭對(duì)低CEC和pH的酸性土壤中的CEC改良特別有效，其中土壤CEC的改良與生物炭的原料的堿度、有機(jī)氮的礦化和銨根的硝化作用有關(guān)。生物炭的pH升高，其對(duì)重金屬離子的吸附和固定加強(qiáng)，說(shuō)明了生物炭對(duì)重金屬的吸附與生物炭的表面官能團(tuán)和pH值有關(guān)。我們的生物質(zhì)炭是由秸稈等農(nóng)作物廢棄物制成，能夠有效利用農(nóng)作物廢棄物資源。
生物質(zhì)炭對(duì)作物產(chǎn)量的影響機(jī)制主要包括以下3個(gè)方面：（1）pH效應(yīng)，生物質(zhì)炭在酸性土中可以提高土壤pH，降低鋁毒；（2）養(yǎng)分效應(yīng)，生物質(zhì)炭本身含有一些可利用的礦質(zhì)養(yǎng)分如P、K、Ca、Mg，能增加土壤肥力和作物養(yǎng)分吸收；（3）結(jié)構(gòu)效應(yīng)，生物質(zhì)炭本身具有多孔結(jié)構(gòu)，可以極大緩解土壤壓實(shí)，增加田間持水率，從而利于作物根系的下扎和對(duì)水分的吸收。同時(shí)，生物質(zhì)炭具有較大的比表面積，并含有帶負(fù)電的官能團(tuán)，能有效提高低CEC土壤的保肥性。生物質(zhì)炭降解過(guò)程包括非生物過(guò)程和生物過(guò)程。江蘇定制生物質(zhì)炭功能是什么
生物質(zhì)炭中含有一定量的可利用有機(jī)碳成分，微生物可能會(huì)優(yōu)先利用這部分碳，從而減少了對(duì)原有機(jī)碳的分解。新疆污泥生物質(zhì)炭用途是什么
生物質(zhì)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(yáng)離子交換量，不僅能夠吸持有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分，而且還可吸持氮、磷、鉀等無(wú)機(jī)養(yǎng)分，能夠控制養(yǎng)分緩慢釋放，避免養(yǎng)分的揮發(fā)和流失，提高肥料的使用效率，節(jié)約施肥量。我國(guó)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(dá)1000多億元，并且肥料有效利用率呈逐年下降趨勢(shì)：上世紀(jì)90年代，氮磷鉀的利用率分別是30-35%、15-20%和35-40%，而進(jìn)入本世紀(jì)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(fèi)愈發(fā)嚴(yán)重，既制約了農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和農(nóng)民增收，又污染了環(huán)境。全國(guó)地表和地下水總氮和總磷污染來(lái)源，農(nóng)業(yè)貢獻(xiàn)分別是57.2%和67.3%，形勢(shì)非常嚴(yán)峻。利用生物炭與其它化肥復(fù)合生產(chǎn)緩控釋肥料，可以提高有效利用率1倍以上，對(duì)農(nóng)業(yè)節(jié)約投入、增產(chǎn)增收和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。新疆污泥生物質(zhì)炭用途是什么
