生物質炭對作物產量的影響機制主要包括以下3個方面:(1)pH效應,生物質炭在酸性土中可以提高土壤pH,降低鋁毒;(2)養(yǎng)分效應,生物質炭本身含有一些可利用的礦質養(yǎng)分如P、K、Ca、Mg,能增加土壤肥力和作物養(yǎng)分吸收;(3)結構效應,生物質炭本身具有多孔結構,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。生物質炭(Biochar)是一種作為土壤改良劑的木炭,能幫助植物生長,可應用于農業(yè)用途和碳收集及儲存使用。江西生物質炭
生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體,即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質。它包括植物、動物和微生物。廣義概念:生物質包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產的廢棄物。有代表性的生物質如農作物、農作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便。狹義概念:生物質主要是指農林業(yè)生產過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質纖維素 (簡稱木質素)、農產品加工業(yè)下腳料、農林廢棄物及畜牧業(yè)生產過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質。特點: 可再生性、低污染性、分布性。青海樹苗生物質炭技術的應用生物質炭對作物產量的總體效應,結果表明生物質炭能平均增產13%。
近年來,由于生物質的可再生性,生物質質炭的工藝不斷改進升級,從傳統的外部供熱碳化干餾工藝,逐步轉向自生可燃氣循環(huán)燃燒供熱工藝,或是采用生物質炭化、干餾、氣化多聯產工藝,這些工藝促進了生物質制炭產業(yè)化發(fā)展。隨著科學技術不斷進步和農村經濟快速發(fā)展,農作物產量不斷提高、農產品加工產業(yè)迅速發(fā)展以及新農村建設不斷展開,包括農作物秸稈在內的各種農林廢棄物總量和種類呈上升趨勢。特別是近十年來,隨著農村城市化進程步伐的加快,農民生活水平明顯提高,對于可用作燃料和肥料的農林廢棄物利用率越來越低。農林廢棄物的高效處理處置及資源化利用已成為制約農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個難題。隨著國家對秸稈綜合利用的重視度較高,生物炭技術作為秸稈綜合利用的重要途徑之一,必將在全國范圍內得到大規(guī)模推廣和應用,同時在“雙碳”背景下,我國生物炭產業(yè)化進程將不斷加快,未來行業(yè)發(fā)展前景可期。
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,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,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。
生物質炭是一種多孔質炭材料,外觀黑色,形狀主要有粉狀和顆粒狀。生物質炭根據原料來源不同,可以分為木炭、稻殼炭、秸稈炭等。秸稈炭理化特性:每千克炭中合鉀53g、氮4.3g、磷2.6g、鎂3.52g、微量元素銅0.015g、鐵0.58g、鋅O.11g,比表面積171m2/g。生物質炭具有發(fā)達的孔隙結構,較大的比表面積,特異的表面官能團,穩(wěn)定的物理和化學性質,能耐酸堿,能經受水濕、高溫及高壓,特別是制成活性炭后,是優(yōu)良的吸附、凈化材料、也可以作為催化劑或催化劑載體。生物質炭的制備方法簡單多樣,包括高溫熱解、水熱碳化、傳統碳化等類型。制備場地也靈活多樣,從大型工業(yè)到小型家庭規(guī)模,甚至在農田場地都可以制得。因此,其在應用和推廣方面具有優(yōu)勢。不過,目前生物質炭的有效性取決于其物理和化學特性,而這些特性受到廢棄物本身的可利用性和生產加工制造等因素的影響,對其機理還需進一步系統研究。生物質炭可以提供養(yǎng)分,農業(yè)廢棄物生物質炭的功能是施用于土壤,提升耕地質量。江西生物質炭
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。江西生物質炭
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℃。江西生物質炭