生物質(zhì)炭孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),進(jìn)入土壤后與土壤礦物顆粒結(jié)合而促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成,有效改善土壤結(jié)構(gòu),促進(jìn)植物根系生長(zhǎng)及其養(yǎng)分、水分吸收,既增強(qiáng)抗倒伏能力,又提高植物抗旱、抗鹽等抗逆性。一些研究發(fā)現(xiàn),施用生物質(zhì)炭后,植株抗病能力提升,如水稻穗頸瘟和稻曲病率降低。生物質(zhì)炭還能通過提高土壤微生物多樣性降低煙草青枯病發(fā)病率。在長(zhǎng)期種植人參的土壤中施用生物質(zhì)炭,可抑制由連作障礙引起的根腐病的發(fā)生,人參產(chǎn)量增加27%,主要品質(zhì)指標(biāo)皂苷含量提高86%。施用生物質(zhì)炭后葉菜類蔬菜體內(nèi)硝酸鹽含量大幅降低。在重金屬污染土壤中,施用生物質(zhì)炭雖然無法將有毒元素從土壤中去除,但是可大幅度降低污染物的溶解性和植物可利用性,進(jìn)一步抑制有害金屬元素向植物體內(nèi)轉(zhuǎn)移,從而降低重金屬在可食部分中的含量。許多研究還發(fā)現(xiàn),生物質(zhì)炭能夠降低農(nóng)藥在土壤中的殘留量,進(jìn)一步提升土壤健康水平。因此,生物質(zhì)炭農(nóng)田施用是健康生產(chǎn)的綠色技術(shù)。生物炭幾乎是純碳,埋到地下后可以有幾百至上千年不會(huì)消失,等于把碳封存進(jìn)了土壤。北京油菜生物質(zhì)炭哪里有賣的
生物炭密度低,呈堿性,吸水能力大。1克生物炭可吸4克左右水。11年連續(xù)每年施用12t/ha玉米秸稈炭,土壤容重從不施生物炭的1.06gcm-3降低到0.73gcm-3,田間持水量(waterholdingcapacity)從50%增加到78%,田間土壤水分含量從26%提高到37%。不同于大量一次施用生物炭,連續(xù)11年每年施用12t/ha生物炭對(duì)土壤pH沒有明細(xì)影響。降低了土壤有效態(tài)鐵(Fe)、錳(Mn)和銅(Cu),但增加了有效鋅(Zn)含量。增加了土壤總碳、易氧化碳和可溶性有機(jī)氮含量。連續(xù)11年每年施用2.4t,6t和12t/ha使土壤飽和導(dǎo)水率增加了14%,31%和55%,土壤陽離子交換量(cationexchangecapacity-CEC)分別增加了5.76到20.35%。CEC的增加對(duì)提高土壤K+,NH4+吸持量具有重要意義。理論上計(jì)算,每增加CEC1cmolkg-1,可增加K+吸持0.68t/ha,或NH4+吸持0.25t/ha。生物炭還能降低土壤比較高溫,提高土壤比較低溫,減小土壤溫度變幅。中國香港科研用生物質(zhì)炭用途是什么13C標(biāo)記生物炭研究表明生物炭的固碳潛力由生物炭穩(wěn)定性及其引起的激發(fā)效應(yīng)決定。
生物質(zhì)炭由生物質(zhì)在缺氧條件下經(jīng)過高溫轉(zhuǎn)化而成,是一種富含碳素的多孔固體顆粒物質(zhì)。大量有機(jī)廢棄物都可用作制備原料。這一“古老”的新生事物能將生物質(zhì)中不穩(wěn)定的有機(jī)碳轉(zhuǎn)化固定,還因具備多重潛在價(jià)值引起土壤學(xué)家、農(nóng)學(xué)家、環(huán)境學(xué)家、生態(tài)學(xué)家、能源學(xué)家的興趣。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,土壤中添加生物質(zhì)炭可以改善持水能力和養(yǎng)分供應(yīng),增加微生物活性,利于作物增產(chǎn);在工業(yè)領(lǐng)域,生物質(zhì)炭可以用作電池電極或催化劑,比如電池中石墨的替代品;在環(huán)境領(lǐng)域,生物質(zhì)炭作為優(yōu)良的吸附材料可以去除環(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(zhì)在轉(zhuǎn)化過程中溫室氣體的排放。
生物質(zhì)炭制成炭基復(fù)合肥(炭為10-30%),還田以后有如下效果:(1) 增加土壤孔隙度,改善土壤通氣、透水狀況,緩解土壤板結(jié)的難題; (2) 將土壤中緊缺的氮、磷、鉀、鎂等大量元素返回到土壤中,而且還可以補(bǔ)充植物所必須的銅、鐵、鋅等微量元素;(3) 抑制土壤對(duì)磷的吸附,從而改善植物對(duì)磷的吸收利用;(4) 修復(fù)土壤重金屬污染,對(duì)污染土壤中的鎘(Cd)具有的吸附作用;(5)提高土壤的地溫(1-3℃),有利于作物的生長(zhǎng);(6)穩(wěn)定土壤的pH作用;(7)對(duì)肥料和農(nóng)藥的緩釋作用;(8)改善土壤的微生物環(huán)境的作用;(9)提高水稻等作物的抗倒伏作用;(10)固定二氧化碳作用。我們的秸稈生物質(zhì)炭的生產(chǎn)需要秸稈資源,這就促使農(nóng)民將廢棄的秸稈進(jìn)行收集和銷售,從而增加了農(nóng)民的收入。
生物質(zhì)炭是由有機(jī)植物殘?bào)w(如秸稈、木屑等)在無氧或缺氧條件下高溫?zé)崃呀庵苽涠傻母吆挤€(wěn)定物質(zhì),它的主要特性是強(qiáng)吸附性、惰性、綠色環(huán)保性。經(jīng)粉碎處理的生物質(zhì)炭可以加入到面膜、洗面奶、沐浴液等美容產(chǎn)品中,對(duì)皮膚起到深層清潔、調(diào)節(jié)油脂的作用;生物質(zhì)炭用于居家設(shè)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(jīng)過處理的生物質(zhì)炭還可制成肥料或改良劑用于農(nóng)田土壤改造中,不僅供給土壤養(yǎng)分,還可改良士壤結(jié)構(gòu),改善士壤微生物狀況,修復(fù)酸性士壤。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。黑龍江蘆葦生物質(zhì)炭技術(shù)的應(yīng)用
生物質(zhì)炭具有表面積大、多孔性以及吸附性強(qiáng)的特點(diǎn),可以大量吸附土壤中的有機(jī)質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。北京油菜生物質(zhì)炭哪里有賣的
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(duì)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(jī)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(huì)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)。北京油菜生物質(zhì)炭哪里有賣的