. 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,各種作物的增產幅度為0.5%~33.3%,其中小麥增產比較高(平均10.8%),其次是水稻(9.8%),大豆和玉米分別增產6.8%和5.3%。2017年,生物質炭基肥農業(yè)部行業(yè)標準出臺。盡管科學試驗已經證實生物質炭基肥有較好的增產增效減排效果,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。秸稈生物質炭可以吸附并穩(wěn)定土壤中的營養(yǎng)物質,提高土壤肥力。遼寧科研用生物質炭怎么培養(yǎng)
生物質炭可以提高肥效:生物炭的多孔性、高比表面積、高吸附性和高陽離子交換量,不僅能夠吸持有機質養(yǎng)分,而且還可吸持氮、磷、鉀等無機養(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1000多億元,并且肥料有效利用率呈逐年下降趨勢:上世紀90年代,氮磷鉀的利用率分別是30-35%、15-20%和35-40%,而進入本世紀近幾年,大田作物氮磷鉀的有效利用率分別是21-28%、8-13%和25-30%,肥料浪費愈發(fā)嚴重,既制約了農業(yè)增產和農民增收,又污染了環(huán)境。全國地表和地下水總氮和總磷污染來源,農業(yè)貢獻分別是57.2%和67.3%,形勢非常嚴峻。利用生物炭與其它化肥復合生產緩控釋肥料,可以提高有效利用率1倍以上,對農業(yè)節(jié)約投入、增產增收和環(huán)境保護具有重要意義。北京玉米生物質炭培養(yǎng)方法生物質炭的添加可以刺激土壤微生物活動,從而影響微生物群落的特性及代謝酶活性。
生物質(秸稈和枯枝落葉等)利用是長久而不竭的主題。我國每年生物質產量約為7億噸,并隨產量增加而有增加趨勢。遠在西周時期(公元前11世紀至公元前8世紀),中國農民就從實踐中逐步認識到將雜草、秸稈和枯枝落葉燃燒成草木灰還田有利于作物的生長;14世紀初葉,王禎在《農書.糞壤篇》中把草木灰列為一大類農家肥料。北魏時期,賈思勰在《齊民要術》(約成書于公元533年至544年)中就提到用松制墨(炭黑)的方法和炭黑性質。在我國農田、草地和森林,經??梢钥吹經]有分解的火燒黑色物質-生物炭。從2005年開始,隨著巴西亞馬遜流域考古發(fā)現(xiàn)一種黑色土壤,被稱為黑土((blackearths,或terrapretadeindio(葡萄牙語)比周圍黃色土壤具有更高的碳含量和產量,激起了人們利用生物炭儲存碳和提高土壤生產力的興趣。目前制備生物炭的原料有秸稈、枯枝落葉、畜禽糞便、骨頭、和污泥等。制備方法有無氧裂解法、半無氧裂解法、土窯法、燃燒淋水法、燃燒掩土法、土坑法等。制備溫度從200℃到1000℃,大多集中在300-600℃。
生物質炭是由有機植物殘體(如秸稈、木屑等)在無氧或缺氧條件下高溫熱裂解制備而成的高含碳穩(wěn)定物質,它的主要特性是強吸附性、惰性、綠色環(huán)保性。經粉碎處理的生物質炭可以加入到面膜、洗面奶、沐浴液等美容產品中,對皮膚起到深層清潔、調節(jié)油脂的作用;生物質炭用于居家設備中,如炭包、清潔球等,可以凈化空氣,吸附空氣中的苯、甲醛殘留:此外,經過處理的生物質炭還可制成肥料或改良劑用于農田土壤改造中,不僅供給土壤養(yǎng)分,還可改良士壤結構,改善士壤微生物狀況,修復酸性士壤。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。
13C標記生物炭研究結果表明生物炭穩(wěn)定性可用0.1M的K2Cr2O7與0.2M的H+混合溶液在100°C下氧化2小時法測定生物炭穩(wěn)定性決定了它在土壤中分解速率和固碳減排效果,深受國內外科學家關注。生物炭種類受物料和制備方法影響,種類繁多。研究生物炭穩(wěn)定性有長期礦化培養(yǎng)法,費時肥力,而且不可能窮盡所有生物炭。有采用0.01MH2O2在80°C條件下氧化兩天的方法,有采用K2Cr2O7和KMnO4化學氧化法測定的。有用H/C及O/C的比值來衡量的,但這些指標能定性或者半定量的比較不同生物炭之間的相對穩(wěn)定性。因此研究生物炭的生物穩(wěn)定性及其定量方法對預測生物炭在土壤中的穩(wěn)定性意義重大。試驗采用13C標記秸稈制備13C標記生物炭,土壤含水量為比較大持水量的60%,培養(yǎng)溫度為23±1°C,培養(yǎng)時間為368天。培養(yǎng)期間一共采氣21次,其中第1、4、10、22、84、133、197以及368天的氣體樣品用來分析13C豐度。研究結果表明0.1M的K2Cr2O7與0.2M的H+混合溶液在100°C下氧化2小時的化學方法氧化掉的生物炭碳量與生物炭100年后在土壤中的礦化量較為一致(R2>0.99;REMS=2.53;RD=15.3)。此研究結果提供了一種可靠、有效、廉價且易操作的方法來預測生物炭在土壤中的長期穩(wěn)定性。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。湖南樹苗生物質炭怎么培養(yǎng)
生物質炭在土壤中的長期固碳功能是生物質炭重要的功能之一。遼寧科研用生物質炭怎么培養(yǎng)
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。生物炭對土壤陽離子交換量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,可以增強土壤對陽離子的吸附能力,增加耕層土壤CEC。生物炭對低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、有機氮的礦化和銨根的硝化作用有關。生物炭的pH升高,其對重金屬離子的吸附和固定加強,說明了生物炭對重金屬的吸附與生物炭的表面官能團和pH值有關。遼寧科研用生物質炭怎么培養(yǎng)