中國澳門玉米生物質炭功能是什么

來源: 發(fā)布時間:2023-10-30

熱解過程中,生物質原料的結構基本印記在了生物炭中,對生物炭的物理化學性質具有決定性影響。生物質熱解過程中,質量損失(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,導致礦物及碳骨架形成,并且保留了原料的基本孔隙和結構特征。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原料的蜂窩狀結構構成了其主要的大孔。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。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。中國澳門玉米生物質炭功能是什么

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生物炭自從被發(fā)現(xiàn)之日起,就以其改良土壤、提高作物產量等眾多優(yōu)點引起科學家的關注。黃超等利用盆栽試驗,在肥力較差土壤上施用含碳量為63.4%的小麥秸稈生物炭,施用生物炭量為10、50和200g/kg的黑麥草產量分別比對照增加了7%、27%和53%;句芒芒等施用碳質量分數(shù)為47.17%的花生殼生物炭進行盆栽試驗,番茄產量高達92746kg/hm2;Luo等采用田間試驗研究發(fā)現(xiàn),施入碳含量為67.69%的稻稈生物炭可以增加玉米干物質量。生物炭灰分含有一定量的礦質養(yǎng)分,污泥、畜禽糞便生物炭比木質、秸稈和殼類生物炭含量更高,可以補充養(yǎng)分貧瘠土壤及沙質土壤的一些養(yǎng)分供應。陳心想等研究發(fā)現(xiàn),施用木質生物炭顯著提高了新積土有效磷、鉀含量。生物炭灰分量與生物炭pH值關系密切,堿性灰分物質高的生物炭pH值較高。寧夏水稻生物質炭怎么培養(yǎng)生物質炭降解過程包括非生物過程和生物過程。

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生物炭的pH一般呈堿性,Balwant等研究發(fā)現(xiàn),生物炭pH介于6.93~10.26范圍之間,也有研究報道可以制備pH介于4~12之間的生物炭。生物炭中無機礦物是造成生物炭pH偏堿的主要原因,生物炭的表面含氧官能團(如羧基和羥基)也可能對生物炭的pH有一定的貢獻。陽離子交換量(CEC)是反映生物炭表面負電荷的參數(shù),也決定其在土壤中持留銨、鈣和鉀等陽離子的能力,生物炭CEC與其表面含氧官能團含量正相關?,F(xiàn)有報道中生物炭的CEC差異很大,介于71mmol/kg和34cmol/kg。Balwant等認為生物炭的CEC介于71.0~451.5mmol/kg范圍之間。

生物質炭是作物秸稈、果木修剪枝條、農產品下腳料、動物糞便等各種來源的廢棄生物質在厭氧環(huán)境下發(fā)生熱解反應生成的黑色固體。早在2006年,科學家提出將生物質炭施于土壤,以提高土壤肥力。這一思想源于亞馬孫河流域黑色肥沃土壤的發(fā)現(xiàn)。南美洲的亞馬孫河流域是世界上比較大的熱帶雨林區(qū),因高溫多雨,該地區(qū)土壤有機質分解快,導致土壤快速退化而貧瘠。但就是在這樣一個土地貧瘠的地區(qū),零星分布著非常肥沃的土壤,當?shù)厝朔Q這種土壤為Terra Preta??茖W家研究發(fā)現(xiàn),這種肥沃土壤的特征是存在大量的黑色炭顆粒[1]。土壤中的黑色炭顆粒是2500多年以前當?shù)卦∶駥⒅脖婚_墾后的林木廢棄物土法炭化后混入土壤中的。21世紀以來,全球掀起了對這種人為黑色肥沃土壤的研究熱潮,也拉開了農業(yè)生物質炭研究的序幕。2009年,《生物質炭與環(huán)境管理:科學與技術》一書問世??茖W家們總結了生物質炭制備方法、性質、功能及土壤和環(huán)境應用效果等,并描繪出了生物質炭產業(yè)的美好藍圖。生物炭的多孔性、高比表面積、高吸附性和高陽離子交換量,能夠吸持有機質養(yǎng)分。

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生物質炭孔隙結構發(fā)達,進入土壤后與土壤礦物顆粒結合而促進土壤團聚體形成,有效改善土壤結構,促進植物根系生長及其養(yǎng)分、水分吸收,既增強抗倒伏能力,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。在長期種植人參的土壤中施用生物質炭,可抑制由連作障礙引起的根腐病的發(fā)生,人參產量增加27%,主要品質指標皂苷含量提高86%。施用生物質炭后葉菜類蔬菜體內硝酸鹽含量大幅降低。在重金屬污染土壤中,施用生物質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,進一步抑制有害金屬元素向植物體內轉移,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),生物質炭能夠降低農藥在土壤中的殘留量,進一步提升土壤健康水平。因此,生物質炭農田施用是健康生產的綠色技術。低劑量多年施用和一次大劑量施用生物炭對作物產量會有所不同??蒲杏蒙镔|炭怎么培養(yǎng)

我們的生物質炭產品可以用于土壤修復、土壤培肥等項目,幫助改善土壤環(huán)境質量。中國澳門玉米生物質炭功能是什么

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℃。中國澳門玉米生物質炭功能是什么