中國(guó)臺(tái)灣生物質(zhì)炭豐度控制

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-09-25

生物質(zhì)炭可以通過(guò)對(duì)土壤理化性質(zhì)的改變以及在土壤中的降解過(guò)程,直接或間接地影響氮素周轉(zhuǎn)過(guò)程中硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌和固氮菌的多樣性和豐度,進(jìn)而影響土壤氮素物質(zhì)循環(huán)。生物質(zhì)炭對(duì)農(nóng)田土壤的凈硝化速率影響可能并不明顯,但是添加生物質(zhì)炭可促進(jìn)土壤中的硝化過(guò)程。以往研究表明,生物質(zhì)炭的施用可以降低N2O的排放。其可能的原因?yàn)椋荷镔|(zhì)炭施用降低了土壤容重,增加土壤中氧氣含量,從而降低反硝化過(guò)程;生物質(zhì)炭中的堿性物質(zhì)可以增加土壤pH值和N2O還原酶的活性,有利于反硝化過(guò)程中N2O向N2的轉(zhuǎn)化,從而減少了N2O的排放;生物質(zhì)炭發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和較大比表面積,增加對(duì)土壤中NH+4NH4+和NO?3NO3?的吸附,從而減少反硝化作用的基質(zhì)。應(yīng)用于園藝基質(zhì),生物質(zhì)炭提升植物生長(zhǎng)質(zhì)量。中國(guó)臺(tái)灣生物質(zhì)炭豐度控制

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生物質(zhì)炭是作物秸稈、果木修剪枝條、農(nóng)產(chǎn)品下腳料、動(dòng)物糞便等各種來(lái)源的廢棄生物質(zhì)在厭氧環(huán)境下發(fā)生熱解反應(yīng)生成的黑色固體。早在2006年,科學(xué)家提出將生物質(zhì)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(jī)質(zhì)分解快,導(dǎo)致土壤快速退化而貧瘠。但就是在這樣一個(gè)土地貧瘠的地區(qū),零星分布著非常肥沃的土壤,當(dāng)?shù)厝朔Q這種土壤為TerraPreta。科學(xué)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(dāng)?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(jì)以來(lái),全球掀起了對(duì)這種人為黑色肥沃土壤的研究熱潮,也拉開了農(nóng)業(yè)生物質(zhì)炭研究的序幕。2009年,《生物質(zhì)炭與環(huán)境管理:科學(xué)與技術(shù)》一書問(wèn)世??茖W(xué)家們總結(jié)了生物質(zhì)炭制備方法、性質(zhì)、功能及土壤和環(huán)境應(yīng)用效果等,并描繪出了生物質(zhì)炭產(chǎn)業(yè)的美好藍(lán)圖。吉林蘆葦生物質(zhì)炭購(gòu)買生物質(zhì)炭的添加可以刺激土壤微生物活動(dòng),從而影響微生物群落的特性及代謝酶活性。

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生物炭(Biochar)是利用生物殘?bào)w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(lái)源,農(nóng)業(yè)廢棄物如雞糞、豬糞、木屑、秸稈以及工業(yè)有機(jī)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(huì)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。蜂窩活性炭廠家選智融聯(lián),常用活性炭吸附性強(qiáng),質(zhì)量穩(wěn)定可靠,規(guī)格種類齊全,有蜂窩活性炭,柱狀活性炭等,質(zhì)優(yōu)價(jià)廉,期待與您合作.

廢棄物生物質(zhì)炭化利用過(guò)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(lái),與直接燃燒或還田相比,有機(jī)碳的周轉(zhuǎn)時(shí)間大幅度延長(zhǎng),將大氣二氧化碳更長(zhǎng)時(shí)間地封存于土壤。有研究表明,生物質(zhì)炭穩(wěn)定性強(qiáng),在土壤中至少存留幾百年。其次,生物質(zhì)炭化過(guò)程還回收利用了有機(jī)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(xué)肥料施用,進(jìn)而減少了化學(xué)肥料生產(chǎn)過(guò)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(duì)多個(gè)田間試驗(yàn)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(dāng)量。按照2018年全國(guó)糧食產(chǎn)量6.58億噸計(jì),生物質(zhì)炭施用當(dāng)年全國(guó)溫室氣體排放可減少23億噸二氧化碳當(dāng)量。因此,生物質(zhì)炭農(nóng)業(yè)應(yīng)用的碳中和潛力巨大。碳封存與減排,生物質(zhì)炭在減緩氣候變化中扮演重要角色。

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熱解過(guò)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(guò)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

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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。蜂窩活性炭廠家選智融聯(lián),常用活性炭吸附性強(qiáng),質(zhì)量穩(wěn)定可靠,規(guī)格種類齊全,有蜂窩活性炭,柱狀活性炭等,質(zhì)優(yōu)價(jià)廉,期待與您合作.中國(guó)臺(tái)灣生物質(zhì)炭豐度控制