北京科研用生物質(zhì)炭豐度控制

來源: 發(fā)布時間:2023-10-28

生物質(zhì)(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(zhì)產(chǎn)量約為7億噸,并隨產(chǎn)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(nóng)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(nóng)書.糞壤篇》中把草木灰列為一大類農(nóng)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(zhì)。在我國農(nóng)田、草地和森林,經(jīng)常可以看到?jīng)]有分解的火燒黑色物質(zhì)-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(chǎn)量,激起了人們利用生物炭儲存碳和提高土壤生產(chǎn)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℃。生物質(zhì)炭對土壤碳庫的影響除了其本身保留的碳外,還包括其對土壤原有機碳分解增加或減少的量。北京科研用生物質(zhì)炭豐度控制

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在氣候變化的大背景下,農(nóng)田固碳(增加土壤有機質(zhì))減排(來自有機質(zhì)分解產(chǎn)生的甲烷和化肥施用產(chǎn)生的氧化亞氮)是農(nóng)業(yè)實現(xiàn)碳中和的目標和技術途徑??茖W家比較了多種減排技術,發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)炭土壤施用固碳減排潛力極為。和碳固定與碳封存、生物能源利用、土壤固碳等當前較為流行的技術相比,生物質(zhì)炭化還田環(huán)境代價小、成本低,且經(jīng)濟可行。即利用了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢棄物質(zhì),又進一步起到了固碳減排的作用。因此生物質(zhì)炭在未來綠色農(nóng)業(yè)中具有極大的應用潛力。青海玉米生物質(zhì)炭豐度控制生物質(zhì)炭添加到土壤中后可導致土壤中的微生物量和代謝活性增加。

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生物質(zhì)炭可以提高肥效:生物炭的多孔性、高比表面積、高吸附性和高陽離子交換量,不僅能夠吸持有機質(zhì)養(yǎng)分,而且還可吸持氮、磷、鉀等無機養(yǎng)分,能夠控制養(yǎng)分緩慢釋放,避免養(yǎng)分的揮發(fā)和流失,提高肥料的使用效率,節(jié)約施肥量。我國化肥平均有效利用率不到30%,肥料有效成分的流失,每年折合人民幣高達1000多億元,并且肥料有效利用率呈逐年下降趨勢:上世紀90年代,氮磷鉀的利用率分別是30-35%、15-20%和35-40%,而進入本世紀近幾年,大田作物氮磷鉀的有效利用率分別是21-28%、8-13%和25-30%,肥料浪費愈發(fā)嚴重,既制約了農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和農(nóng)民增收,又污染了環(huán)境。全國地表和地下水總氮和總磷污染來源,農(nóng)業(yè)貢獻分別是57.2%和67.3%,形勢非常嚴峻。利用生物炭與其它化肥復合生產(chǎn)緩控釋肥料,可以提高有效利用率1倍以上,對農(nóng)業(yè)節(jié)約投入、增產(chǎn)增收和環(huán)境保護具有重要意義。

區(qū)別于生活和環(huán)境用途的木炭和活性炭,農(nóng)業(yè)廢棄物生物質(zhì)炭的功能是施用于土壤,提升耕地質(zhì)量。生物質(zhì)炭農(nóng)業(yè)應用經(jīng)歷了直接施用和炭基肥施用兩個重要階段。將生物質(zhì)炭直接施用到農(nóng)田土壤中,可改良土壤結構,增加土壤孔隙度、降低容重、增強保水性能等,進而提高土壤肥力水平和作物產(chǎn)量[4]。但對生產(chǎn)者來說,經(jīng)濟效益是生物質(zhì)炭應用的關鍵,價格因素是限制生物質(zhì)炭大范圍推廣應用的主要原因。因技術和生產(chǎn)規(guī)模所限,當前生物質(zhì)炭價格普遍在2000~3000元/噸。如果每畝糧食生產(chǎn)施用1噸生物質(zhì)炭,數(shù)千元的成本讓農(nóng)民難以接受。目前,直接施用生物質(zhì)炭于經(jīng)濟作物(例如人參、三七等中藥材和大蒜、山藥等)生產(chǎn)中。因此,只有降低施用成本,才能發(fā)揮生物質(zhì)炭的土壤改良與固碳效益。生物質(zhì)炭具有表面積大、多孔性以及吸附性強的特點,可以大量吸附土壤中的有機質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)。

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生物質(zhì)炭的施用還可以加深土壤顏色,增強土壤吸熱能力,從而提高土壤溫度。大部分生物質(zhì)炭含有大量的灰分元素而呈堿性,作為土壤改良劑施用后,可以降低土壤氫離子和交換性陽離子水平,從而提高土壤pH值,其效果因生物質(zhì)炭本身的酸堿度和土壤pH緩沖能力而異。生物質(zhì)炭對土壤CEC的改變程度往往受到土壤類型、生物質(zhì)炭性質(zhì)及其在土壤中存在時間長短的影響。生物質(zhì)炭的施用不僅能夠影響土壤中碳氮的循環(huán)過程,而且會對土壤中其他營養(yǎng)元素的狀態(tài)產(chǎn)生作用。研究發(fā)現(xiàn),生物質(zhì)炭本身即含有大量的磷素組分,并且有效性較高,輸入土壤后可以增加有效磷的含量。以往研究還表明,生物質(zhì)炭的施用可以增加土壤中K、Ca和Mg等鹽基離子的含量。生物質(zhì)炭促進土壤有機-無機復合體的形成,從而增強土壤有機質(zhì)的穩(wěn)定性。貴州水稻生物質(zhì)炭功能是什么

生物質(zhì)炭促進作物根系生長,增強植株對水分和養(yǎng)分的吸收能力,進一步提高作物對不良環(huán)境的適應能力。北京科研用生物質(zhì)炭豐度控制

秸稈生物質(zhì)炭還具有以下特點:1.綠色環(huán)保:我們的生物質(zhì)炭是由秸稈等農(nóng)作物廢棄物制成,不僅能夠有效利用農(nóng)作物廢棄物資源,還能夠減少對森林資源的依賴。我們的產(chǎn)品在燃燒過程中產(chǎn)生的廢棄排放量更少,對大氣環(huán)境的污染更小。2.促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展:秸稈生物質(zhì)炭的生產(chǎn)需要大量的秸稈資源,這就促使農(nóng)民將廢棄的秸稈進行收集和銷售,從而增加了農(nóng)民的收入。同時,我們的生產(chǎn)工藝還可以將秸稈中的有機肥料提取出來,為農(nóng)民提供了一種增加農(nóng)作物產(chǎn)量的方式。3.技術創(chuàng)新:南京智融聯(lián)科技有限公司擁有一支專業(yè)的研發(fā)團隊,不斷進行技術創(chuàng)新和工藝改進。我們不斷優(yōu)化生產(chǎn)工藝,提高成炭率和產(chǎn)品質(zhì)量,以滿足市場需求。同時,我們還積極探索新的應用領域,將生物質(zhì)炭應用于更多的領域,如水質(zhì)凈化、氣體吸附等。4.品質(zhì)保證:我們嚴格控制生產(chǎn)過程中的每個環(huán)節(jié),確保產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定。我們擁有先進的生產(chǎn)設備和檢測設備,對原材料進行嚴格篩選和檢測,確保產(chǎn)品的純度和穩(wěn)定性。我們還擁有完善的售后服務體系,為客戶提供及時的技術支持和解決方案。北京科研用生物質(zhì)炭豐度控制