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生物炭的应用研究进展
作者:朱奕豪来源:《现代园艺》2016年第13期
摘要:随着对生物炭研究和应用的不断深入,生物炭在土肥、生物能源等科学研究领域已成为备受瞩目的焦点。特别在环境危机、能源危机日益突显的今天,生物炭以其独特的作用在农业、环境、能源等领域中都起到不容忽视的作用。本文综合分析、评述了生物炭在农业、环境、能源三大领域应用的主要研究进展,从低碳、循环、可持续视角,客观、辩证地探讨了生物炭在三大领域上的应用价值及其产业化发展前景。
关键词:生物炭;应用;作用;进展
1生物炭在农业领域的应用
当今大量农田存在着长期过量使用化肥和高强度生产的风险,导致了大批优良农田土壤板结、土壤肥力下降等一系列生态、环境问题,给粮食安全和农业的循环、可持续发展带来了严峻挑战。生物炭在农业领域的应用,主要有2种形式,一是将生物炭作为改良剂直接还田,二是将生物炭作为肥料的载体。
11生物炭直接还田改良土壤
生物炭作为土壤改良剂直接施入土壤,张祥“将制备的花生壳生物炭用于酸性红壤和黄棕壤的改良,施加生物炭可分别使红壤和黄棕壤的pH值提高061和055,效果明显且稳定。殷大伟等将花生壳生物炭施入土壤,发现生物炭能够改善土壤孔隙结构,增加土壤含水率,并能够增加土壤中的养分。
绝大部分生物炭呈碱性,可以有效提高土壤的碱基饱和度,消耗酸性土壤的质子以提高pH值,改良土壤养分。Cha
等试验研究表明,在低纬度地区,每1hm2农田土壤施用20t以上的生物炭可减少10的肥料施用量。张雯等在土壤中施入20thm2的木炭生物炭,土壤阳离子交换量值增大。
因此,生物炭的增产作用及适宜用量需视农田作物类型、土壤类型和性质等复杂因素制约,生物炭的作物学效应不能一概而论。
12生物炭作为肥料载体的应用虽然生物炭直接炭化还田可以实现土壤地力的提高和一定程度上农业的增产,但是生物炭本身可被作物利用的养分含量较少,如果单纯以生物炭来替代化学肥料存在一定难度。研究表明,生物炭配合肥料施用可明显改善作物肥效。
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2生物炭在环境领域的应用
在保证经济发展不减速的同时又能满足环保、低碳、可持续的发展要求,成为世界各国面临的重大挑战。而生物炭作为一种更加绿色、环保的技术措施,在解决上述问题中将发挥着重要作用。
21重金属污染治理利用生物炭的吸附性吸附土壤中的重金属离子及有毒有害离子,从而改良土壤的特性,防止植物r