生物炭在农业上的用研究毕业论文.docVIP

生物炭在农业上的应用研究 摘 要：生物炭是在环境下，通过高温裂解将农作物化是一种碳含量极其丰富的炭。这种由植物形成的，以固定碳元素为目的的炭被科学家们称为“生物炭”木炭是木材或木质原料经过所残留的深褐色或黑色多孔固体燃料是保持木材原来构造和孔内残留焦油的不纯的无定形碳。Table 1 The test data of biochar prepared from two main types of straw Item项目 碳 C% 氢H% 氧O% 氮N% 硫 S% 钾K% 磷P% Organic matter 有机质% Wheatstalk biochar麦秸生物炭 71.37 3.34 8.19 0.63 0.04 7.0 0.5 59 cornstalk biochar 玉米杆生物炭 62.58 2.74 1.42 0.71 0.12 6.9 0.6 60 2生物炭在农业上应用的依据 物质结构决定物质的性质，物质的性质决定物质的用途，生物炭的这些特点使其用途变得极为广泛。参考木炭的用途，生物炭也可广泛应用于农业、工业、建筑业、环保、卫生、保健等众多领域。但用农作物秸秆等废弃物制成的生物炭，因其灰分含量高，应用会受到一定的限制，而在农业上的应用却可以取长补短，发挥其最大作用。生物炭是一种多孔体，通气性和透水性特别好；容重小，表面积大，吸水、吸气能力强，有利于保水保肥；除含有大量的高分子碳水化合物之外，还含有多种矿物质营养，可提供作物所需的营养元素，提高土壤肥力；生物炭可以调节土壤的PH值和水、肥、气、热状况；生物炭还可以改善微生物生存环境，为许多重要繁殖提供了有利的CO2浓度，在白天增强光合作用，增加有机物的积累，在夜里抑制呼吸作用，减少有机物的消耗，从而达到作物增产的效果。微生物的代谢可为作物的生长提供氮肥，减少氮肥的使用量。这对整个环境的影响是巨大的，因为氮肥释放的对温室效应的影响要比CO2高出多倍Table 2 The fertilizer formula of carbon-based organic - inorganic compound 项目名称 生物炭 木醋液 粘合剂 尿素 磷酸二铵 硫酸钾肥 禾谷类及叶菜类 45% 3% 2% 45% 5% 果树类及果蔬类 45% 2.5% 2.5% 35% 5% 10% 农业的高产、增产离不开化肥，但作物对化肥的吸收利用率是有限的，目前中国农业的科学施肥不是很普遍，由此造成的化肥流失、土壤板结和水体污染等十分严重。生物炭与化肥掺混造粒后，化肥与生物炭紧紧结合在一起，可以减少化肥的流失，缓释肥效，从而提高化肥的利用率，减少化肥的用量。农田多处的田间试验表明，农田土壤施用生物炭达到1公顷20吨时，大约可以减少10%的化肥施用量；在残留化肥量较多的农田土壤中，当季甚至可以不用化肥只用生物炭就可达到高产的效果。化肥的生产需要耗费大量的煤、石油、天然气等不可再生能源，所以间接上也节约了大量的化石能源，对环境也更有利。化肥是农业生产最基础而且是最重要的物质投入化肥在农业生产成本(物资费用加入工费用)中占25％以上，占全部物资费用(种子、肥料、农药、机械作业、排灌等费用)的50％左右国家、地方和农民都为此付出了很大的代价农民每年为购买化肥要支付1400亿元(按耕地面积计算，每年平均每公顷在购买化肥方面为1005元)国家和地方每年为进口化肥支付35亿美元外汇全国为增加化肥生产能力，每年投入160亿元每年为生产化肥消耗能源6545万吨标煤，占全国能源生产总量的5％。可溶性盐含据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计，全世界盐碱地的面积为9.5438亿公顷，其中我国为9913万公顷Table 3 The test data of wood vinegar liquid 木醋液 PH 密度（20℃）g/m3 挥发酚% 有机酸% 总有机质含量% 原液 4.7 0.998 1.1 3.8 7.9 浓缩液 2.6 1.189 5.9 19.1 47.0 表4 土样处理前后的ＰＨ值和ＥＣ值的对比 Table 4 The contrast of PH value and EC value before and after soil samples treatment 项目 处理前 处理后 原1 原2 原3 50-1 50-2 50-3 土量(g) 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 水量(ml) 50 50 50 50 50 50 ＰＨ值 7.76 7.65 7.83 5.96 5.92 5.84 ＥＣ值 1.86 1.92 1.79 1.22 1.19 1.09 试验结果：土壤的PH值平均降低了1.84，EC值平均降低了0