Carbon Research | 甘蔗生物质衍生的生物炭用于改善甘蔗种植土壤的质量

摘要

本研究探讨了采用 桶式技术制备 生物炭，并通过 评估其对甘蔗种植土壤质量的影响， 将其与实验室制备的生物炭进行了比较。该研究利用马弗炉（三种不同温度条件：300℃、450℃和600℃）和桶式技术制备不同甘蔗生物质（甘蔗渣、甘蔗叶梢和小型糖厂废弃物）衍生的生物炭。通过产率、pH值、电导率（EC）、近似分析与元素分析、扫描电子显微镜（SEM）分析以及傅里叶变换红外光谱（FT-IR）表征对生物炭进行特性分析。同时，本研究进行了盆栽试验，以2.5% （w/w） 的比例添加生物炭（450℃热解的甘蔗渣生物炭—BBC-450、桶式技术制备的甘蔗渣生物炭—BBC-BT） 进行 土壤改良。该研究对初始、45天和90天的土壤样本进行选定的土壤化学和物理参数分析，测定了90天土壤样本的土壤质量指数。甘蔗生物质衍生的生物炭的碳含量丰富（64.68%～85.43%）。生物炭的添加显著提高了土壤的pH值、EC、有机碳、持水能力、总氮、有效磷和锌，以及交换性钾、钙和镁的含量。90天土壤样本的结果表明，与对照相比，两种生物炭的添加均使土壤有机碳增加了1.22%。BBC-BT处理的土壤中，有效磷增加了2.59%，而BBC-450处理的土壤中，有效磷增加了23.05%。在90天的土壤样本中，添加BBC-BT和BBC-450的土壤的EC分别增加了33.33%和16.67%。BBC-BT处理的土壤的质量指数最高。可以得出结论，BBC-BT提高了甘蔗种植土壤的质量，并且桶式技术作为小规模农户和家庭使用的生物炭生产方式具有可行性。

图文摘要

亮点

• 桶式技术制备的生物炭显著改善了甘蔗种植土壤的质量。
• 生物炭提高了土壤的pH值、EC、有机碳含量以及养分水平。
• 添加 BBC-BT的土壤在90天内表现出最高的土壤质量指数。

要点图例