生物質炭是作物秸稈、果木修剪枝條、農產品下腳料、動物糞便等各種來源的廢棄生物質在厭氧環(huán)境下發(fā)生熱解反應生成的黑色固體。早在2006年，科學家提出將生物質炭施于土壤，以提高土壤肥力。這一思想源于亞馬孫河流域黑色肥沃土壤的發(fā)現。南美洲的亞馬孫河流域是世界上比較大的熱帶雨林區(qū)，因高溫多雨，該地區(qū)土壤有機質分解快，導致土壤快速退化而貧瘠。但就是在這樣一個土地貧瘠的地區(qū)，零星分布著非常肥沃的土壤，當地人稱這種土壤為Terra Preta?？茖W家研究發(fā)現，這種肥沃土壤的特征是存在大量的黑色炭顆粒[1]。土壤中的黑色炭顆粒是2500多年以前當地原住民將植被開墾后的林木廢棄物土法炭化后混入土壤中的。21世紀以來，全球掀起了對這種人為黑色肥沃土壤的研究熱潮，也拉開了農業(yè)生物質炭研究的序幕。2009年，《生物質炭與環(huán)境管理：科學與技術》一書問世?？茖W家們總結了生物質炭制備方法、性質、功能及土壤和環(huán)境應用效果等，并描繪出了生物質炭產業(yè)的美好藍圖。生物質炭的添加可以刺激土壤微生物活動，從而影響微生物群落的特性及代謝酶活性。湖南環(huán)境修復生物質炭豐度控制

生物質炭可以提供養(yǎng)分：生物炭作為土壤腐殖質中高度芳香化結構組分的來源，不僅能穩(wěn)定土壤有機碳庫，而且能夠吸收溫室氣體二氧化碳，增加土壤活性有機碳源，促進農作物對碳的轉化吸收。生物炭的灰分主要是硅、鉀、鈣、鎂、磷、鈉等元素，還有硫、鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬等微量元素，雖然不能滿足農作物生長需要，但具有無機養(yǎng)分仿生化、平衡化的特點，可以為農作物提供的養(yǎng)分，既是化學肥料的補充，減少化肥使用量，又能提供農作物必須的、而普通復合化肥無法提供的微量元素，對農業(yè)平衡施肥、增產增收和保證作物品質具有重要作用。甘肅樹苗生物質炭豐度控制生物質炭措施對于糧食增產和固碳減排有一定的潛力，但需以清潔高效的生物質炭制備技術為前提。

生物質是一個的概念。所有的直接或間接利用綠色植物光合作用獲得的有機質都稱為生物質，包括植物、動物、微生物，以及它們所產生的廢棄物，如動物糞便等。由于生物質是含碳的有機質，因此理論上所有的生物質都可以作為制備活性炭的材料。然而考慮到成本與儲量，以農林廢棄物為的木質纖維素是較為理想的活性炭原料。生物質原料的組分和結構對活性炭的性能有較大影響，目前椰殼、核桃殼、松子殼等果殼原料，在制備高比表面積的活性炭方面已經取得了很好的效果。但畢竟這些果殼的儲量很有限。因此，我們團隊一直在嘗試使用來源更的生物質制備活性炭，如秸稈、木屑、污泥、廢棄蔬菜等來自農業(yè)、林業(yè)以及城市的廢棄物。據統計，單就秸稈而言，我國每年產生的秸稈量就超過11億噸，因此生物質制備活性炭具有巨大的潛力。

生物質炭可以通過對土壤理化性質的改變以及在土壤中的降解過程，直接或間接地影響氮素周轉過程中硝化細菌、反硝化細菌和固氮菌的多樣性和豐度，進而影響土壤氮素物質循環(huán)。生物質炭對農田土壤的凈硝化速率影響可能并不明顯，但是添加生物質炭可促進土壤中的硝化過程。以往研究表明，生物質炭的施用可以降低N2O的排放。其可能的原因為：生物質炭施用降低了土壤容重，增加土壤中氧氣含量，從而降低反硝化過程；生物質炭中的堿性物質可以增加土壤pH值和N2O還原酶的活性，有利于反硝化過程中N2O向N2的轉化，從而減少了N2O的排放；生物質炭發(fā)達的孔隙結構和較大比表面積，增加對土壤中 NH+4NH4+ 和 NO?3NO3? 的吸附，從而減少反硝化作用的基質。生物質炭促進土壤有機-無機復合體的形成，從而增強土壤有機質的穩(wěn)定性。

生物炭的含碳量隨炭化溫度的不同而發(fā)生改變，生物炭性質也受到制備溫度、加熱速率、通氣條件等條件的影響，以溫度影響較大。隨制備溫度的升高，生物炭產量下降，但其碳含量、灰分含量、比表面積以及孔隙度卻隨著溫度的升高而升高。裂解溫度與生物炭碳、灰分含量呈正相關，相關系數分別為0.17和0.28。隨著裂解溫度的升高，生物炭碳含量和灰分含量都增大。生物炭碳含量和灰分含量呈極負相關，相關系數為–0.77。因為熱裂解溫度增高，易熱解含碳化合物殘留降低，生物炭中難分解碳物質比例相應增高，固定碳含量增大，繼而碳含量增多。熱裂解溫度升高，有機物損失增大，灰分在生物炭中含量相應增大，由1404植物營養(yǎng)與肥料學報22卷于灰分是堿性物質，生物炭pH因生物質熱解溫度增高而提高。生物炭碳含量高意味著被氧化為無機灰分的部分減少，反之亦然。生物質炭（Biochar）是一種作為土壤改良劑的木炭，能幫助植物生長，可應用于農業(yè)用途和碳收集及儲存使用。黑龍江污泥生物質炭怎么制作

生物質炭在酸性土中能提高土壤pH，降低鋁毒。湖南環(huán)境修復生物質炭豐度控制

生物質炭含有發(fā)達的孔隙，施用于土壤，可有效降低土壤容重，改善土壤孔隙結構，促進作物根系生長，增強植株對水分和養(yǎng)分的吸收能力，進一步提高作物對不良環(huán)境的適應能力。同時，生物黑炭含有豐富的有機大分子，與肥料配施情況下，明顯提高土壤對NH4＋—N的吸附與固持作用。同時，可在作物生長期間持續(xù)釋放氮素，保障作物生長的需求。研究表明，旱地土壤施用小麥秸稈生物質黑炭20～40噸/公頃，土壤有機碳分別增加了25%～42%，土壤容重降低0.17～0.28克/厘米3，每千克氮肥增產由對照的1.25千克提高到2千克以上，玉米產量增加了10%～18%。生物質炭施用下，作物根系發(fā)達，植株堅挺健壯，抗病少蟲，強降雨下不易倒伏，可明顯減緩或規(guī)避氣候變化引起的蟲害、倒伏和旱災。因此，生物質炭的農業(yè)利用是一種保障作物生產的穩(wěn)產增產、實現資源循環(huán)高效利用的新型技術湖南環(huán)境修復生物質炭豐度控制