生物質(zhì)炭對作物產(chǎn)量的影響機制主要包括以下3個方面:(1)pH效應,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,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,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,增加田間持水率,從而利于作物根系的下扎和對水分的吸收。同時,生物質(zhì)炭具有較大的比表面積,并含有帶負電的官能團,能有效提高低CEC土壤的保肥性。生物質(zhì)炭是作物秸稈、果木修剪枝條、動物糞便等各種來源的廢棄生物質(zhì)在厭氧環(huán)境下發(fā)生熱解反應生成。浙江油菜生物質(zhì)炭功能是什么
廢棄物生物質(zhì)炭化利用過程將一大部分綠色植物光合產(chǎn)物碳以生物質(zhì)炭的形式固定下來,與直接燃燒或還田相比,有機碳的周轉(zhuǎn)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(zhì)炭穩(wěn)定性強,在土壤中至少存留幾百年。其次,生物質(zhì)炭化過程還回收利用了有機質(zhì)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(chǎn)過程中的溫室氣體排放。第三,生物質(zhì)炭施用后還能減少農(nóng)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(zhì)炭施用后農(nóng)田氧化亞氮和稻田甲烷排放分別降低13.6%和15.2%,每生產(chǎn)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(chǎn)量6.58億噸計,生物質(zhì)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(zhì)炭農(nóng)業(yè)應用的碳中和潛力巨大。山東水稻生物質(zhì)炭價格是多少生物質(zhì)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。
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(zhì)循環(huán)體系中,氮循環(huán)也一直是人們研究關(guān)注的重點。近年來的研究表明,生物質(zhì)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(zhì)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(chǎn)量。以往研究得出,生物質(zhì)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(zhì)炭含有一部分生物可利用的氮素組分,但是生物質(zhì)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(zhì)炭的結(jié)構(gòu)特性、土壤碳氮水平、混合環(huán)境中的C/N值以及土壤類型。
在氣候變化的大背景下,農(nóng)田固碳(增加土壤有機質(zhì))減排(來自有機質(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)實現(xiàn)碳中和的目標和技術(shù)途徑??茖W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、土壤固碳等當前較為流行的技術(shù)相比,生物質(zhì)炭化還田環(huán)境代價小、成本低,且經(jīng)濟可行。即利用了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢棄物質(zhì),又進一步起到了固碳減排的作用。因此生物質(zhì)炭在未來綠色農(nóng)業(yè)中具有極大的應用潛力。生物質(zhì)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(jié)構(gòu)。
生物質(zhì)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(jié)構(gòu),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(zhì)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(zhì)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(zhì)炭的農(nóng)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(shù)生物質(zhì)炭對作物產(chǎn)量的總體效應,結(jié)果表明生物質(zhì)炭能平均增產(chǎn)13%。廣西環(huán)境修復生物質(zhì)炭價格是多少
生物質(zhì)炭措施對于糧食增產(chǎn)和固碳減排有一定的潛力,但需以清潔高效的生物質(zhì)炭制備技術(shù)為前提。浙江油菜生物質(zhì)炭功能是什么
“一炭三肥”炭基生態(tài)途徑以低溫熱解技術(shù)為基礎(chǔ),炭化利用多種農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)資源,形成了集農(nóng)業(yè)廢棄物處理、生物質(zhì)能源利用與土壤改良和環(huán)境治理的多元化利用途徑,主要產(chǎn)品包括生物質(zhì)炭(基礎(chǔ)產(chǎn)品)、土壤改良劑(炭基有機肥)、炭基復混(摻混)肥、液體復合肥4個產(chǎn)品。林木類生物質(zhì)炭pH高、孔隙發(fā)達,可直接用于重金屬污染農(nóng)田治理。秸稈類和城市污泥生物質(zhì)炭養(yǎng)分含量高,可以和化學肥料結(jié)合制備成生物質(zhì)炭基肥,部分替代化學肥料用于主要糧食作物生產(chǎn)。林木類、果殼類生物質(zhì)炭與畜禽糞污混合堆肥,通過接種有益微生物,制備土壤調(diào)理劑,用于鹽堿土、連作障礙土壤治理和中低產(chǎn)田土壤快速改良。其中,生物質(zhì)炭為土壤結(jié)構(gòu)重建提供有機質(zhì)支撐,畜禽糞污為土壤微生物和植物生長提供養(yǎng)分資源。炭化過程中產(chǎn)生的木醋液和生物質(zhì)炭浸提液用于生產(chǎn)商品液體有機肥,一方面為植物生長提供養(yǎng)分,另一方面可作為植物促生劑提高植物抗逆性。浸提后的生物質(zhì)炭保留了良好的孔隙結(jié)構(gòu)和表面活性,可用于重金屬污染土壤治理。炭化過程中產(chǎn)生的可燃氣體可直接為生物質(zhì)炭基肥制造、生物質(zhì)炭原料烘干提供能源。浙江油菜生物質(zhì)炭功能是什么