《利用烘焙生物材料改良土壤》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 金慧敏
  • 发布时间:2016-06-29
  • 最近,一项日本的研究表明,烘焙生物材料可以改善干旱区域贫瘠土壤的质量,提高了土壤持水量,促进了植物生长,该研究发表在了《Scientific Reports》。高温低氧条件下生物材料降解产生富碳物质,叫做生物炭(biochar),相对低温条件下烘焙生物材料产生生物煤(bio-coal),也是生物炭的一种。为了探明施用生物炭对土壤生物属性影响,研究人员在干旱土壤中施用生物炭,并与未施用土壤做对比。

    衡量土壤质量的一个标准是它的持水能力。研究表明,与对照相比,生物煤增加了土壤持水量,提高了5%的生物量。同时,土壤的压缩应力也比对照高5%。发现土壤持水量增高后,研究人员测试了土壤的化学属性。他们发现,施用生物炭的土壤钾、磷、硫的含量较高,其生物有效性也高,植物也具有较厚的茎,更长的根。植物可以吸收更多的钾,较少的锰,锰可以拟制植物生长。

    论文详细信息《Improvement of physical, chemical, and biological properties of aridisol from Botswana by the incorporation of torrefied biomass.》 Scientific Reports, 2016; 6: 28011 DOI: 10.1038/srep28011

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    • 编译者:金慧敏
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    • 马德里大学的资源评价研究小组提出了一种最优解决鸡粪和牛粪的解决方案。生物炭是一种通过加热而高温分解获得的材料,是一种施用到土壤的有机肥,它不仅能够对作物产量产生正效应,而且与直接在土壤中施用有机废弃物相比,能够显著减少二氧化碳的排放。 来自城市、工业或农业资源的生产废料是我们社会的主要环境问题。废弃物的回收、重新利用是我们当今需要面临的问题。事实上,欧盟采用此战略来提高资源利用率。所讲的废弃物包括肥料,在过去几年里,由于集约化养殖它的产量增加,传统方法是作为土壤的改良剂。然而,大批量的生产而产生的环境问题(高浓度养分引起的地下水的富营养化和污染、甲烷的排放量和异味)有必要为废弃物的管理另辟蹊径。在低温和惰性气体环境下,利用热分解规模化生产生物炭引起重视。 马德里大学利用牛粪、猪粪和鸡粪生产生物炭,研究表明生产的生物炭是一种富含养分、稳定有机质和高离子交换量的有机肥料,这为利用生物炭作为肥料改良土壤、提高作物产量提供了良好证据。除此之外,结果显示有机废弃物的高温分解还具有其他的环境效益,比如减少土壤养分的淋失、减少废弃物的体积、去掉原材料的异味和病原菌。与直接使用有机废弃物相比,有机废弃物高温分解后可以极大减少二氧化碳的释放。这些研究成果引起了广泛的关注,能够为农民和公司提供实际应用。 相关论文可以访问:Agronomic properties of biochars from different manure wastes. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 2015; 111: 173 DOI: 10.1016/j.jaap.2014.11.014
  • 《利用烘烤生物质改善贫瘠土壤》

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    • 编译者:罗婷婷
    • 发布时间:2016-07-28
    • 日本的RIKEN可持续资源科学研究中心的研究表明,烘焙生物质能够改善干旱地区贫瘠土壤的质量,增加田间持水量,提高作物生长量,该成果发表在了《Scientific Reports》期刊上。高温缺氧可以降解农产品的生物质,如籽粒,生成木炭丰富的物质,即生物碳。烘烤生物质是生物碳的一种,有时叫做生物质煤,是在相对较低的温度下生成的。 为了分析生物碳对土壤的生物属性,研究人员把麻疯树的生物碳混入干旱土中,一种干旱地区的土壤,如非洲的波斯瓦纳,与其他几种土壤对比。在干旱的非洲地区,麻疯树是一种潜在的生物质资源,但是恶劣的气候和土壤状况限制了它的生长。一个好的土壤的重要品质是它的持水能力。研究表明,与对照相比,随着烘焙生物量的增加田间持水量增加,提高5%的水分可以增加5%的生物量。烘焙土壤在结构上具有较好的压实度,具有较短的恢复时间。发现烘焙生物质可以持有更多的水分后,研究小组测试了土壤的化学属性。他们发现钾、磷和硫的含量高于对照土壤。生长在烘焙生物质处理的土壤具有较厚的茎干,更长的根,更重,并吸收了更多的钾,较少的锰,锰可以拟制植物生长。其他重要的土壤特征是新城代谢和微生物群落。烘焙处理的土壤含有较高的有机酸,如乳酸根和醋酸盐,并具有较好的菌落。因此,烘焙生物质可以提高土壤肥力。