氮素是作物生長必需的營養元素,在土壤生態系統的諸多養分物質循環體系中,氮循環也一直是人們研究關注的重點。近年來的研究表明,生物質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,進而減少土壤中氮素的損失。研究表明,生物質炭配合無機氮肥的施用可以有效保持土壤養分狀態,提高氮素肥料利用率,保障作物生長和產量。以往研究得出,生物質炭添加可能會減弱、或增加或沒有影響土壤有機氮素的礦化過程。雖然生物質炭含有一部分生物可利用的氮素組分,但是生物質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炭的結構特性、土壤碳氮水平、混合環境中的C/N值以及土壤類型。秸稈生物質炭具有較長的使用壽命,可以持續釋放有益元素,起到長效改良土壤、凈化環境的作用。陜西樹苗生物質炭哪里有賣的
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11年每年施用12t/ha生物炭對土壤pH沒有明細影響。降低了土壤有效態鐵(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氮含量。連續11年每年施用2.4t,6t和12t/ha使土壤飽和導水率增加了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的增加對提高土壤K+,NH4+吸持量具有重要意義。理論上計算,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。黑龍江小麥生物質炭價格是多少生物質炭由生物質在缺氧條件下經過高溫轉化而成,是一種富含碳素的多孔固體顆粒物質。
廢棄物生物質炭化利用過程將一大部分綠色植物光合產物碳以生物質炭的形式固定下來,與直接燃燒或還田相比,有機碳的周轉時間大幅度延長,將大氣二氧化碳更長時間地封存于土壤。有研究表明,生物質炭穩定性強,在土壤中至少存留幾百年。其次,生物質炭化過程還回收利用了有機質中大部分的養分資源和一部分能量,既節約了能源,又減少了化學肥料施用,進而減少了化學肥料生產過程中的溫室氣體排放。第三,生物質炭施用后還能減少農田溫室氣體直接排放。對多個田間試驗的數據整合分析發現,生物質炭施用后農田氧化亞氮和稻田甲烷排放分別降低13.6%和15.2%,每生產1千克谷物溫室氣體排放量減少3.5千克二氧化碳當量。按照2018年全國糧食產量6.58億噸計,生物質炭施用當年全國溫室氣體排放可減少23億噸二氧化碳當量。因此,生物質炭農業應用的碳中和潛力巨大。
生物炭自從被發現之日起,就以其改良土壤、提高作物產量等眾多優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現,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,可以補充養分貧瘠土壤及沙質土壤的一些養分供應。陳心想等研究發現,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。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。
研究表明制備溫度對生物炭的吸附有很大的影響,因為隨著制備溫度的升高生物炭的比表面積增大,碳含量增加而氧含量降低,O/C降低,生物炭的親水性和極性降低,對水分子的親和力降低,對疏水性污染物的吸附增強。因此表現為比表面積越大吸附作用越強。有研究將裂解溫度與生物炭比表面積的相關性進行了分析,發現它們呈正相關,相關系數為0.48,即裂解溫度的升高可以增加生物炭孔隙度和比表面積,這與之前的研究結論一致。這是因為溫度升高,孔結構及復雜性降低,導致比表面積增大。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。中國香港水稻生物質炭哪里有賣的
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料,提高土壤肥力。陜西樹苗生物質炭哪里有賣的
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(大部分以揮發有機物的形式)及不相稱的收縮或體積減少的發生,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。陜西樹苗生物質炭哪里有賣的