生物炭(Biochar)是利用生物殘體在缺氧的情況下,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],其原料來源,農(nóng)業(yè)廢棄物如雞糞、豬糞、木屑、秸稈以及工業(yè)有機廢棄物、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。低劑量多年施用和一次大劑量施用生物炭對作物產(chǎn)量會有所不同。寧夏小麥生物質(zhì)炭怎么制作
生物炭幾乎是純碳,埋到地下后可以有幾百至上千年不會消失,等于把碳封存進(jìn)了土壤。生物炭富含微孔,不但可以補充土壤的有機物含量,還可以有效地保存水分和養(yǎng)料,提高土壤肥力。事實上,之所以肥沃的土壤大都呈現(xiàn)黑色,就是因為含碳量高的緣故。研究人員也表示,生物炭也能提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率,減少對碳密集肥料的需求。木炭碎料的孔洞結(jié)構(gòu)十分容易聚集營養(yǎng)物質(zhì)和有益微生物,從而使土壤變得肥沃,利于植物生長,實現(xiàn)增產(chǎn)的同時讓農(nóng)業(yè)更具持續(xù)性。更妙的是,它把碳鎖定在生物群內(nèi),而非讓它排放到空氣中。貴州小麥生物質(zhì)炭培養(yǎng)方法我們的主營業(yè)務(wù)是科研定制多種類型的生物質(zhì)炭,為您量身打造符合您需求的產(chǎn)品。
以往研究表明,生物質(zhì)炭的多孔結(jié)構(gòu)和大比表面積可以為微生物提供適宜的生境,微生物可以直接利用生物質(zhì)炭含有的活性組分作為能源物質(zhì)。研究指出,生物質(zhì)炭可以通過提高土壤物理和化學(xué)性質(zhì),如提高有機碳含量,Ca含量,降低可交換Al含量,來改善微生物生存環(huán)境。生物質(zhì)炭對有毒化合物的吸附,如酚類、農(nóng)藥等,可以降低這些有害物質(zhì)的移動性,進(jìn)而保障微生物的正?;顒?;而生物質(zhì)炭對土壤原有機物質(zhì)的吸附可能導(dǎo)致其在炭表面的固定或者炭內(nèi)部的物理保護(hù),降低了與微生物群體的接觸機會,進(jìn)而對微生物活動產(chǎn)生抑制。此外,生物質(zhì)炭添加對土壤持水能力和團聚結(jié)構(gòu)等方面的提高,也有利于土壤環(huán)境中微生物群體的生長和代謝。
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(jìn)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。生物炭富含微孔,不但可以補充土壤的有機物含量,還可以有效地保存水分和養(yǎng)料,提高土壤肥力。
熱解過程中,生物質(zhì)原料的結(jié)構(gòu)基本印記在了生物炭中,對生物炭的物理化學(xué)性質(zhì)具有決定性影響。生物質(zhì)熱解過程中,質(zhì)量損失(大部分以揮發(fā)有機物的形式)及不相稱的收縮或體積減少的發(fā)生,導(dǎo)致礦物及碳骨架形成,并且保留了原料的基本孔隙和結(jié)構(gòu)特征。生物炭的孔一般按直徑大小分為大孔(ID>50nm)、中孔(2nm<ID<50nm)和微孔(ID<2nm)。生物炭中保留的植物生物質(zhì)原料的蜂窩狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成了其主要的大孔。微孔主要由熱解過程中碳的損失及碳架的斷裂收縮形成。雖然大孔可能會作為微孔的前體,但是微孔貢獻(xiàn)了生物炭的大部分比表面積,微孔的含量與比表面積呈正相關(guān)。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(yīng)生成。云南水稻生物質(zhì)炭怎么制作
作為一種環(huán)保高效的重金屬鈍化劑,生物質(zhì)炭在市場上受到越來越多人的關(guān)注和青睞。寧夏小麥生物質(zhì)炭怎么制作
已有研究顯示,生物質(zhì)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(zhì)炭良好的孔隙結(jié)構(gòu)和較大比表面積,可以為土壤微生物的棲息提供空間,并為微生物逃避捕食者提供物理保護(hù)。研究得出,生物質(zhì)炭的添加促進(jìn)土壤微生物活性和生物量增加,并且隨添加量水平提高,趨勢更為明顯;而其他研究則表明,添加生物質(zhì)炭會引起土壤微生物生物量碳的含量降低。同時,土壤中不同微生物群體對生物質(zhì)炭輸入的響應(yīng)可能存在差異。生物質(zhì)炭制備原料來源,且具有綠色可持續(xù)發(fā)展的特點。在全球資源日益匱乏、環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重的,利用含碳量高的生物質(zhì)廢棄物原料制備生物質(zhì)炭不僅避免了環(huán)境污染并可生成新的能源,也是一種廢物資源化的良好途徑?;谏锾坎牧系膬?yōu)良吸附特性和豐富表面活性,其未來不僅再農(nóng)業(yè)土壤改良和質(zhì)量提升方面大有可為,在水體環(huán)境改善和污染治理、煙氣凈化、環(huán)境功能材料等方面也有巨大的應(yīng)用潛力。寧夏小麥生物質(zhì)炭怎么制作