. 生物質炭基肥是將生物質炭與氮、磷、鉀等化學肥料按照一定比例混合后造粒制成,可以替代化肥施用,同時增施了有機質。生物質炭基肥的施用量等同于化肥,施用成本與普通復合肥相當,對消費者來說有很強的競爭力。2017—2018年期間,我們在北方糧食主產(chǎn)區(qū)進行了生物質炭基肥肥效的田間示范試驗,共有150個試驗點,包括玉米、水稻、小麥、大豆等15種作物。結果顯示,與普通復合肥相比,生物質炭基肥施用下,各種作物的增產(chǎn)幅度為0.5%~33.3%,其中小麥增產(chǎn)比較高(平均10.8%),其次是水稻(9.8%),大豆和玉米分別增產(chǎn)6.8%和5.3%。2017年,生物質炭基肥農業(yè)部行業(yè)標準出臺。盡管科學試驗已經(jīng)證實生物質炭基肥有較好的增產(chǎn)增效減排效果,但作為一種新型肥料,生物質炭基肥替代化肥尚需要解決市場機制問題。生物質炭可以去除環(huán)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。浙江水稻生物質炭豐度控制
生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產(chǎn)生的各種有機體,即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質。它包括植物、動物和微生物。廣義概念:生物質包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產(chǎn)的廢棄物。有代表性的生物質如農作物、農作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便。狹義概念:生物質主要是指農林業(yè)生產(chǎn)過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質纖維素 (簡稱木質素)、農產(chǎn)品加工業(yè)下腳料、農林廢棄物及畜牧業(yè)生產(chǎn)過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質。特點: 可再生性、低污染性、分布性。新疆污泥生物質炭用途是什么生物質炭(Biochar)是一種作為土壤改良劑的木炭,能幫助植物生長,可應用于農業(yè)用途和碳收集及儲存使用。
生物質炭對土壤有機碳分解產(chǎn)生負激發(fā)效應的機制包括:(1)生物質炭中含有一定量的可利用有機碳成分,微生物可能會優(yōu)先利用這部分碳,從而減少了對原有機碳的分解;(2)生物質炭含有一定量的有毒化合物(酚類),能抑制微生物對有機碳的分解活性;(3)生物質炭豐富的孔隙結構和比表面積對土壤有機質具有包裹和吸附作用,可能會隔離微生物及其產(chǎn)生的胞外酶與受保護的有機碳的接觸,從而降低有機碳的分解;(4)生物質炭促進土壤有機-無機復合體的形成,從而增強土壤有機質的穩(wěn)定性。而生物質炭對土壤有機碳分解產(chǎn)生正激發(fā)效應的原因可能是由于生物質炭的多孔性及其所含的營養(yǎng)元素為微生物的生長繁殖提供了有利的環(huán)境,從而增加微生物的數(shù)量和活性,促進其對土壤有機碳的礦化分解。
生物炭具有高的吸附能力。生物炭的孔隙結構能降低土壤容重、降低土壤密度,生物炭具有較大的比表面積和較高表面能,有結合重金屬離子的強烈傾向,因此能夠較好地去除溶液和鈍化土壤中的重金屬。李力等的鎘去除實驗中BC350和BC700兩種玉米生物炭的比表面積分別為7.72m2/g和120m2/g,結果顯示BC700對Cd(Ⅱ)的吸附容量大于BC350,解吸率遠小于BC350,吸附效果更好;劉玉學等研究比表面積為81.8m2/g、總孔容積為0.080cm3/g的稻稈炭和比表面積189.6m2/g、總孔容積為0.175cm3/g的竹炭對小青菜及其土壤的影響,結果顯示生物炭的施入能降低土壤容重。生物炭多孔狀、容重低、粘性小,能夠降低粘質土壤的容重和硬度,改善土壤板結,提高土壤的透氣性。
生物質炭含有發(fā)達的孔隙,施用于土壤,可有效降低土壤容重,改善土壤孔隙結構,促進作物根系生長,增強植株對水分和養(yǎng)分的吸收能力,進一步提高作物對不良環(huán)境的適應能力。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%。生物質炭施用下,作物根系發(fā)達,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。因此,生物質炭的農業(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。湖南油菜生物質炭
生物質炭促進作物根系生長,增強植株對水分和養(yǎng)分的吸收能力,進一步提高作物對不良環(huán)境的適應能力。浙江水稻生物質炭豐度控制
近年來,由于生物質的可再生性,生物質質炭的工藝不斷改進升級,從傳統(tǒng)的外部供熱碳化干餾工藝,逐步轉向自生可燃氣循環(huán)燃燒供熱工藝,或是采用生物質炭化、干餾、氣化多聯(lián)產(chǎn)工藝,這些工藝促進了生物質制炭產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。隨著科學技術不斷進步和農村經(jīng)濟快速發(fā)展,農作物產(chǎn)量不斷提高、農產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展以及新農村建設不斷展開,包括農作物秸稈在內的各種農林廢棄物總量和種類呈上升趨勢。特別是近十年來,隨著農村城市化進程步伐的加快,農民生活水平明顯提高,對于可用作燃料和肥料的農林廢棄物利用率越來越低。農林廢棄物的高效處理處置及資源化利用已成為制約農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個難題。隨著國家對秸稈綜合利用的重視度較高,生物炭技術作為秸稈綜合利用的重要途徑之一,必將在全國范圍內得到大規(guī)模推廣和應用,同時在“雙碳”背景下,我國生物炭產(chǎn)業(yè)化進程將不斷加快,未來行業(yè)發(fā)展前景可期。浙江水稻生物質炭豐度控制