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1.
生物炭生产与农用的意义及国内外动态   总被引:28,自引:15,他引:13       下载免费PDF全文
近年来,生物炭作为土壤改良剂、肥料缓释载体及碳封存剂备受重视。生物炭在土壤中能够保持数百年至数千年,实现碳的封存固定,生物炭还可以改善土壤理化性质及微生物的活性,培肥土壤肥力,延缓肥料养分释放,降低肥料及土壤养分的损失,减轻土壤污染。生物质的热裂解及气化均可产生生物炭,但是慢速热裂解和热水炭化工艺的生物炭产率最大,同时还可获得生物油及混合气,生物油及混合气可升级加工为氢气、生物柴油或化学品,这有助于减轻对化石能源或原料的依赖。生物炭的生产及农用是碳减排的过程,废弃生物质生产生物炭及其农用的效益是多赢的。国外在废弃生物质热裂解生产生物炭及农用方面做了许多研究工作。中国在生物质热裂解获得生物能源方面做了较多工作,但对生物炭的生产及农用重视不够。今后,中国应以废弃生物质生产生物炭,并将生物炭农用作为生物能源、环境及农业可持续发展的战略。  相似文献
2.
生物质炭对土壤有机质活性的影响   总被引:14,自引:0,他引:14  
章明奎  唐红娟 《水土保持学报》2012,26(2):127-131,137
为了解施用生物质炭对土壤碳组分的潜在影响,通过室内2年盆栽培养试验研究施用不同用量生物质炭对土壤有机碳积累、有机碳稳定性、微生物量碳和水溶性有机碳的影响,并与施用等碳量的小麦秸秆、酸洗生物质炭(去除生物质炭中的速效养分)及同时施用小麦秸秆与生物质炭的处理进行比较。结果表明,施用生物质炭可显著提高土壤有机碳的积累,增加土壤有机碳的氧化稳定性,降低土壤水溶性有机碳。施用生物质可在短时间内增加微生物量碳,但随着培养时间的增加,其微生物量碳逐渐下降,最终明显低于对照土壤(不施有机物料的处理)。土壤水溶性有机碳的下降可能与生物质炭对其吸附固定有关,而短时间内激发微生物量碳增加可能与施入生物质炭增加了土壤有效养分、改善土壤微生物生长环境有关。研究结果认为,长期单一施用生物质炭可能会引起土壤有机质生物活性的下降,但生物质炭与一般生物质有机肥配合施用可减免这些负影响。  相似文献
3.
生物质炭对酸性土壤改良作用的研究进展   总被引:12,自引:2,他引:10       下载免费PDF全文
袁金华  徐仁扣 《土壤》2012,44(4):541-547
由于生物质炭在农业和环境中的巨大应用前景和对土壤碳的增汇减排作用,近期成为土壤学家和环境学家研究的热点。本文综述了生物质炭对热带和亚热带地区酸性土壤的改良作用及其机制,总结了生物质炭对土壤肥力和养分有效性及作物生长和产量的影响的研究进展,分析了该领域未来的发展趋势,可为酸性土壤改良和管理提供参考。  相似文献
4.
匡崇婷  江春玉  李忠佩  胡 锋 《土壤》2012,44(4):570-575
通过室内培育试验,研究了添加生物质炭对江西红壤水稻土有机碳矿化和微生物生物量碳、氮含量的影响。结果表明:红壤有机碳矿化速率在培育第2天达最大值后迅速降低,培养7天后下降缓慢并趋于平稳;添加生物质炭降低了土壤有机碳的矿化速率和累积矿化量,培养结束时,不加生物质炭的对照处理中有机碳的累积矿化量分别比添加0.5%和1.0%生物质炭的处理高10.0%和10.8%。此外,生物质炭的加入显著提高了土壤微生物生物量,添加0.5%生物质炭处理的土壤微生物生物量碳、氮含量分别比对照高111.5%~250.6%和11.6%~97.6%,添加1.0%生物质炭处理的土壤微生物生物量碳、氮含量分别比对照高58.9%~243.6%和55.9%~110.4%。相同处理中,干旱的水分条件下(40%田间持水量)微生物生物量要高于湿润的水分条件(70%田间持水量)。同时,添加0.5%和1.0%的生物质炭使土壤代谢熵分别降低2.4%和26.8%,微生物商减少了43.7%和31.7%。  相似文献
5.
生物炭对我国南方红壤和黄棕壤理化性质的影响   总被引:11,自引:1,他引:10       下载免费PDF全文
为了探讨生物炭对不同土壤的改良效果,采用盆栽试验,研究了施用生物炭对我国南方两种代表性土壤(红壤和黄棕壤)理化性质的影响及其动态变化差异。结果表明:强酸性红壤施用生物炭能明显提高pH而降低其酸度,同时增加土壤的有机质、速效磷、速效钾和碱解氮含量,且随着生物炭施用量(生物炭量/土壤量:0、0.5%、1.0%、2.0%)的增加,改良效果不断加强;弱酸性黄棕壤施用生物炭也提高了土壤pH、有机质、速效磷、速效钾含量,但对该土壤中的碱解氮含量无明显影响。不同生物炭用量的效应存在较大差异,在2.0%时对两种土壤各理化性质影响均表现为最明显,红壤pH平均增加0.61,有机质、速效磷、速效钾、碱解氮分别平均提高203.4%、369.3%、368.0%、30.4%,而黄棕壤pH、有机质、速效磷、速效钾分别平均增加0.55、124.2%、57.5%、50.3%。因而,相同用量的生物炭对红壤的改良效应好于黄棕壤,且施用生物炭对两种土壤速效钾含量影响最大,其次是有机质、pH、速效磷、碱解氮。  相似文献
6.
该试验采用土柱室内模拟的方法,旱地土壤上分别添加不同比例的生物炭(0、0.5%、2%、4%、6%、8%),通过模拟降雨淋洗,探讨生物炭对旱地土壤氮素动态变化的影响。结果表明:添加生物炭能延缓NO3-和总氮淋洗速度,生物炭添加质量百分数达2%及以上时,可显著降低总氮和NH4+淋洗,其添加质量百分数达4%及以上时,可显著降低NO3-淋洗,而添加少量生物炭对氮的淋洗无影响;NO3-淋洗量占旱地土壤氮素淋洗总量的84%~90%,而NH4+仅占0.4%~2%;各处理下不同土层间土壤全氮含量均无差异,而不同处理间土壤全氮含量差异显著,当生物炭添加质量百分数达2%及以上时,土壤全氮含量随生物炭添加量的增加而增加,且生物炭添加百分数与土壤全氮之间满足极显著的指数关系(R2=0.9944)。因此,在旱地土壤上施用生物炭量至少达2%以上才能显著减少氮素淋洗和增加土壤全氮含量,达到减少土壤氮素损失和提高氮素利用率,减少由氮素带来的环境污染以及改善土壤肥力的综合目标。  相似文献
7.
该研究通过野外坡耕地小区施用1%秸秆生物炭1年后的对比试验,揭示生物炭对川中丘陵区紫色土耕作层土壤水力学参数、大孔隙度及其对饱和导水率的贡献率所产生的影响。试验设对照区与施用生物炭区2个处理,各处理有3个平行小区,耕作层土壤分为表层和亚表层(2~7和>7~12 cm)。比较2个处理小区试验结果,可以发现:1)施用生物炭导致植物难以利用的土壤滞留水和易流失的结构性孔隙水的含量(θstr)下降,而基质性孔隙中植物有效水含量显著提高(P<0.05),由(0.058±0.003)cm3/cm3增加至(0.085±0.002)cm3/cm3;2)表层和亚表层土壤中对产流起主要贡献的半径>125μm的总有效孔隙度分别平均增加54%和8%,其中孔径>500μm的孔隙增加最为明显,高达110%和355%;3)表层和亚表层土壤的饱和导水率分别平均增加45%和35%。研究证明,施用生物炭,一方面,能增加土壤有效水的持水量,有利于植物抗旱;另一方面,提高土壤导水率,有利于水分入渗,从而减少地表径流及土壤侵蚀的发生。  相似文献
8.
不同温度下热裂解芒草生物质炭的理化特征分析   总被引:8,自引:5,他引:3       下载免费PDF全文
芒草是一个极具潜力的生物质能源作物,为了研究了解芒草生物质炭的特征,评价其农业和与环境领域应用价值与潜力,该研究分别在和下制备生物质炭,测定其基础理化性质,以期了解芒草生物质炭特征及其随裂解温度变化的规律。结果表明,裂解温度显著地影响芒草生物质炭物理与化学性质,低温生物质炭含有比较高的水溶性成分,而高温生物质炭具有比较高的pH值、C/N比、芳香化结构、持水量和比表面积;但裂解温度对生物质炭δ值没有显著的影响。该文还讨论了芒草生物质炭在化肥利用率提高,以及污染土壤和水体修复等领域的潜在价值与工业应用前景,研究结果可为芒草生物质炭在土壤改良、固碳减排等方面的应用提供基础数据。  相似文献
9.
生物质炭还田对稻田甲烷的减排效果   总被引:8,自引:5,他引:3       下载免费PDF全文
为探讨不同生物质炭类型、输入量、还田时间和还田深度等因素作用下的CH4排放特征,采用静态箱-气相色谱法,通过向稻田土壤中施用3种类型的生物质炭(稻秆炭、麦秆炭、竹炭),开展了水稻一个生长周期的室内观测试验。结果表明,3种类型的生物质炭输入后,对比空白处理,水稻产量显著性增加(P<0.05),其中竹炭处理每盆实粒质量高达18.12 g,说明施用生物质炭可增加水稻产量;竹炭施用后稻田土壤CH4排放通量(80 mg/m2 h)显著低于稻杆炭和麦杆炭处理(P<0.05),而稻杆炭和麦杆炭处理无显著性差异(P>0.05),但都显著高于空白处理(P<0.05),说明施用生物质炭可有效减少CH4排放。CH4排放通量与生物质炭用量负相关,CH4的排放通量随着生物质炭用量的逐渐增加而降低。同时,水稻移植前施用竹炭CH4排放通量(56.6 mg/m2 h)低于空白(96 mg/m2 h)及水稻成活前后(73.4和76.6 mg/m2 h),但无显著性差异(P>0.05),这与土壤氧化还原电位(Eh)变化相一致,说明生物质炭施用时间对稻田土壤CH4排放通量影响不大。此外,不同竹炭还田深度下的土壤CH4排放通量顺序为:中部输入(15 cm处输入)<表层输入(5 cm处输入)<深部输入(25 cm处输入)<空白(不输入生物质炭),说明生物质炭中部输入更适用微生物生长和CH4气体减排。该研究可为太湖地区苕溪流域稻田增汇和温室气体减排提供参考。  相似文献
10.
秸秆生物碳质吸附剂的制备及其吸附性能   总被引:8,自引:3,他引:5       下载免费PDF全文
为了开辟一条废弃生物质材料利用的新途径,该研究以小麦秸秆为生物质材料,通过中低温区间限氧升温熔融碳化方法制备生物碳质吸附剂,并以铜离子为例,研究吸附剂对废水中重金属的吸附性能。结果表明:在中低温区间(200~500℃)制备的吸附剂产率高、能耗小、制备工艺简单、吸附速率快、达到平衡时间短,最慢的吸附剂(P200)需要3 h达到吸附平衡,最快的吸附剂(P500)仅需0.5 h就达到吸附平衡。30℃时吸附剂P500对铜离子的饱和吸附量为11.19 mg/g。吸附动力学过程符合Lagergren准二级反应动力学模型,吸附等温线符合Langmuir方程,分离因子RL值在0~1之间,为有利吸附。扫描电镜分析显示,随着碳化温度的升高,秸秆的微孔变形程度加剧,增大了表面粗糙程度,孔道效应更易发挥,从而提高吸附性能,为生物质吸附剂的工程应用提供参考。  相似文献
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