南京土壤所研究发现生物质炭呈碱性的主要原因

2010-12-01 15:32 来源: 中国科学院
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  由农作物秸秆和其它有机废弃物制备生物质炭并施入农田土壤不仅可以增加炭固定、提高土壤肥力,而且可以提高酸性土壤的pH,降低土壤酸度,因此成为近期国内外研究的热点。但生物质炭呈碱性的原因至今还不清楚。中科院南京土壤研究所博士研究生袁金华在导师徐仁扣研究员和美国田纳西理工大学Hong Zhang博士指导下,利用红外光谱(FTIR-PAS)、X-光衍射(XRD)和电位滴定等技术研究了由油菜秸秆、玉米秸秆、花生秸秆和大豆秸秆制备的生物质炭中碱的存在形态,发现生物质炭表面的-COO-和-O-等有机官能团和生物质炭中的碳酸盐是碱的主要存在形态,碳酸盐对生物质炭碱的贡献随制备温度的升高而增加,有机官能团的贡献呈相反的趋势。

  该研究成果近期在国际权威期刊Bioresource Technology上在线发表(The forms of alkalis in the biochar produced from crop residues at different temperatures, Bioresource Technology, doi:10.1016/j.biortech.2010.11.018)。生物质炭对酸性红壤改良效果的验证研究成果也已在Soil Use & Management上在线发表(The amelioration effects of low temperature biochar generated from nine crop residues on an acidic Ultisol, Soil Use and Management, doi:10.1111/j.1475-2743.2010.00317.x)。

  这些研究成果将为高效生物质炭改良剂的筛选及在我国南方红壤地区的推广和应用提供理论依据和技术支撑。

碳酸盐含量随温度升高而增加,有机官能团含量随温度升高而减小