生物質炭對土壤有機碳分解產生負激發效應的機制包括:(1)生物質炭中含有一定量的可利用有機碳成分,微生物可能會優先利用這部分碳,從而減少了對原有機碳的分解;(2)生物質炭含有一定量的有毒化合物(酚類),能抑制微生物對有機碳的分解活性;(3)生物質炭豐富的孔隙結構和比表面積對土壤有機質具有包裹和吸附作用,可能會隔離微生物及其產生的胞外酶與受保護的有機碳的接觸,從而降低有機碳的分解;(4)生物質炭促進土壤有機-無機復合體的形成,從而增強土壤有機質的穩定性。而生物質炭對土壤有機碳分解產生正激發效應的原因可能是由于生物質炭的多孔性及其所含的營養元素為微生物的生長繁殖提供了有利的環境,從而增加微生物的數量和活性,促進其對土壤有機碳的礦化分解。生物質炭是由動植物生物質在缺氧的條件下經高溫熱解炭化產生的一類高度芳香化的物質,難以被微生物分解。江西科研用生物質炭用途是什么
生物質炭可以提高肥效: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養分,而且還可吸持氮、磷、鉀等無機養分,能夠控制養分緩慢釋放,避免養分的揮發和流失,提高肥料的使用效率,節約施肥量。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%,肥料浪費愈發嚴重,既制約了農業增產和農民增收,又污染了環境。全國地表和地下水總氮和總磷污染來源,農業貢獻分別是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緩控釋肥料,可以提高有效利用率1倍以上,對農業節約投入、增產增收和環境保護具有重要意義。四川生物質炭豐度控制生物質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。
生物質是一個的概念。所有的直接或間接利用綠色植物光合作用獲得的有機質都稱為生物質,包括植物、動物、微生物,以及它們所產生的廢棄物,如動物糞便等。由于生物質是含碳的有機質,因此理論上所有的生物質都可以作為制備活性炭的材料。然而考慮到成本與儲量,以農林廢棄物為的木質纖維素是較為理想的活性炭原料。生物質原料的組分和結構對活性炭的性能有較大影響,目前椰殼、核桃殼、松子殼等果殼原料,在制備高比表面積的活性炭方面已經取得了很好的效果。但畢竟這些果殼的儲量很有限。因此,我們團隊一直在嘗試使用來源更的生物質制備活性炭,如秸稈、木屑、污泥、廢棄蔬菜等來自農業、林業以及城市的廢棄物。據統計,單就秸稈而言,我國每年產生的秸稈量就超過11億噸,因此生物質制備活性炭具有巨大的潛力。
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。生物質炭本身含有一些可利用的養分如P、K、Ca、Mg,能增加土壤肥力和作物養分吸收。
生物質炭可以提供養分:生物炭作為土壤腐殖質中高度芳香化結構組分的來源,不僅能穩定土壤有機碳庫,而且能夠吸收溫室氣體二氧化碳,增加土壤活性有機碳源,促進農作物對碳的轉化吸收。生物炭的灰分主要是硅、鉀、鈣、鎂、磷、鈉等元素,還有硫、鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬等微量元素,雖然不能滿足農作物生長需要,但具有無機養分仿生化、平衡化的特點,可以為農作物提供的養分,既是化學肥料的補充,減少化肥使用量,又能提供農作物必須的、而普通復合化肥無法提供的微量元素,對農業平衡施肥、增產增收和保證作物品質具有重要作用。生物質炭的添加對土壤質地、土壤性質以及土壤微生物群落等產生巨大的影響,并影響土壤原有機碳的礦化速率。天津玉米生物質炭培養方法
我們的生物質炭是由秸稈等農作物廢棄物制成,能夠有效利用農作物廢棄物資源。江西科研用生物質炭用途是什么
已有研究顯示,生物質炭的添加可以刺激土壤微生物活動,從而影響微生物群落的特性及代謝酶活性。生物質炭良好的孔隙結構和較大比表面積,可以為土壤微生物的棲息提供空間,并為微生物逃避捕食者提供物理保護。研究得出,生物質炭的添加促進土壤微生物活性和生物量增加,并且隨添加量水平提高,趨勢更為明顯;而其他研究則表明,添加生物質炭會引起土壤微生物生物量碳的含量降低。同時,土壤中不同微生物群體對生物質炭輸入的響應可能存在差異。生物質炭制備原料來源,且具有綠色可持續發展的特點。在全球資源日益匱乏、環境污染問題日趨嚴重的,利用含碳量高的生物質廢棄物原料制備生物質炭不僅避免了環境污染并可生成新的能源,也是一種廢物資源化的良好途徑。基于生物炭材料的優良吸附特性和豐富表面活性,其未來不僅再農業土壤改良和質量提升方面大有可為,在水體環境改善和污染治理、煙氣凈化、環境功能材料等方面也有巨大的應用潛力。江西科研用生物質炭用途是什么