湖北小麥生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-10-15

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。生物炭富含微孔,不但可以補(bǔ)充土壤的有機(jī)物含量,還可以有效地保存水分和養(yǎng)料,提高土壤肥力。事實(shí)上,之所以肥沃的土壤大都呈現(xiàn)黑色,就是因?yàn)楹剂扛叩木壒?。研究人員也表示,生物炭也能提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率,減少對(duì)碳密集肥料的需求。木炭碎料的孔洞結(jié)構(gòu)十分容易聚集營養(yǎng)物質(zhì)和有益微生物,從而使土壤變得肥沃,利于植物生長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的同時(shí)讓農(nóng)業(yè)更具持續(xù)性。更妙的是,它把碳鎖定在生物群內(nèi),而非讓它排放到空氣中。生物質(zhì)炭可以去除環(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。湖北小麥生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)

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以往研究表明,生物質(zhì)炭的多孔結(jié)構(gòu)和大比表面積可以為微生物提供適宜的生境,微生物可以直接利用生物質(zhì)炭含有的活性組分作為能源物質(zhì)。研究指出,生物質(zhì)炭可以通過提高土壤物理和化學(xué)性質(zhì),如提高有機(jī)碳含量,Ca含量,降低可交換Al含量,來改善微生物生存環(huán)境。生物質(zhì)炭對(duì)有毒化合物的吸附,如酚類、農(nóng)藥等,可以降低這些有害物質(zhì)的移動(dòng)性,進(jìn)而保障微生物的正?;顒?dòng);而生物質(zhì)炭對(duì)土壤原有機(jī)物質(zhì)的吸附可能導(dǎo)致其在炭表面的固定或者炭?jī)?nèi)部的物理保護(hù),降低了與微生物群體的接觸機(jī)會(huì),進(jìn)而對(duì)微生物活動(dòng)產(chǎn)生抑制。此外,生物質(zhì)炭添加對(duì)土壤持水能力和團(tuán)聚結(jié)構(gòu)等方面的提高,也有利于土壤環(huán)境中微生物群體的生長(zhǎng)和代謝。貴州科研用生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)生物質(zhì)炭對(duì)土壤碳庫的影響除了其本身保留的碳外,還包括其對(duì)土壤原有機(jī)碳分解增加或減少的量。

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生物質(zhì)炭對(duì)土壤有機(jī)碳分解產(chǎn)生負(fù)激發(fā)效應(yīng)的機(jī)制包括:(1)生物質(zhì)炭中含有一定量的可利用有機(jī)碳成分,微生物可能會(huì)優(yōu)先利用這部分碳,從而減少了對(duì)原有機(jī)碳的分解;(2)生物質(zhì)炭含有一定量的有毒化合物(酚類),能抑制微生物對(duì)有機(jī)碳的分解活性;(3)生物質(zhì)炭豐富的孔隙結(jié)構(gòu)和比表面積對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)具有包裹和吸附作用,可能會(huì)隔離微生物及其產(chǎn)生的胞外酶與受保護(hù)的有機(jī)碳的接觸,從而降低有機(jī)碳的分解;(4)生物質(zhì)炭促進(jìn)土壤有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體的形成,從而增強(qiáng)土壤有機(jī)質(zhì)的穩(wěn)定性。而生物質(zhì)炭對(duì)土壤有機(jī)碳分解產(chǎn)生正激發(fā)效應(yīng)的原因可能是由于生物質(zhì)炭的多孔性及其所含的營養(yǎng)元素為微生物的生長(zhǎng)繁殖提供了有利的環(huán)境,從而增加微生物的數(shù)量和活性,促進(jìn)其對(duì)土壤有機(jī)碳的礦化分解。

用秸稈制備的活性炭,由于對(duì)銅離子有較好的吸附作用,已經(jīng)用于處理廢水中的銅離子。以椰子殼為原料制備的活性炭,也已經(jīng)用于對(duì)蔗糖溶液進(jìn)行脫色。之前,許多工廠都是用二氧化硫?qū)μ且哼M(jìn)行脫色處理,帶來了環(huán)境污染。而椰殼活性炭具有毛細(xì)孔分配均勻和吸附力強(qiáng)的特點(diǎn),且可多次使用,既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。稻殼制備活性炭的工藝簡(jiǎn)單、成本低,對(duì)中傷害人體健康的焦油、煙氣中煙堿有良好的吸附作用,可以用來去除這些有害物質(zhì)。城市污水中的污泥也可以用作生產(chǎn)活性炭的原料,并且污泥活性炭已用于對(duì)染料廢水進(jìn)行脫色。此外,污泥制成的活性炭還可作為填充劑和著色料,用于聚氯乙烯防水卷材、聚乙烯塑料管材以及橡膠密封墊圈、橡膠輸送帶等制品的生產(chǎn),提高這些制品的性能。生物質(zhì)炭中的碳元素有著高度芳香化的特征,生物質(zhì)炭在土壤中極為穩(wěn)定,它的固碳時(shí)間達(dá)數(shù)百年至數(shù)千年之久。

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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。生物炭富含微孔,不但可以補(bǔ)充土壤的有機(jī)物含量,還可以有效地保存水分和養(yǎng)料,提高土壤肥力。貴州科研用生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)

生物質(zhì)炭含有發(fā)達(dá)的孔隙,施用于土壤,可有效降低土壤容重,改善土壤孔隙結(jié)構(gòu)。湖北小麥生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)

生物質(zhì)炭對(duì)作物產(chǎn)量的影響機(jī)制主要包括以下3個(gè)方面:(1)pH效應(yīng),生物質(zhì)炭在酸性土中可以提高土壤pH,降低鋁毒;(2)養(yǎng)分效應(yīng),生物質(zhì)炭本身含有一些可利用的礦質(zhì)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(jié)構(gòu)效應(yīng),生物質(zhì)炭本身具有多孔結(jié)構(gòu),可以極大緩解土壤壓實(shí),增加田間持水率,從而利于作物根系的下扎和對(duì)水分的吸收。同時(shí),生物質(zhì)炭具有較大的比表面積,并含有帶負(fù)電的官能團(tuán),能有效提高低CEC土壤的保肥性。湖北小麥生物質(zhì)炭怎么培養(yǎng)