活性炭改良土壤抗旱性能
隨著水資源短缺，氣候模式的變化以及養(yǎng)活不斷增長的人口的需求繼續(xù)主導(dǎo)著緊迫的全球問題，干旱正成為全世界日益關(guān)注的問題。因此，土壤能夠承受干旱條件的需求變得越來越重要。雖然可能需要多方面的方法或者其他好辦法，但是活性炭作為提高土壤應(yīng)對干旱能力的方法值得試一試。
活性炭是什么?
活性炭是通過生物質(zhì)熱解產(chǎn)生的碳基材料經(jīng)過活化后的產(chǎn)物?？梢约庸じ鞣N形式的生物質(zhì)以生產(chǎn)活性炭，木質(zhì)生物質(zhì)和農(nóng)業(yè)殘余物是常見的來源。
近年來，活性炭作為恢復(fù)土壤的一種方法獲得了認(rèn)可，因?yàn)樗梢詼p少水的流失，提高土壤肥力和土壤適度的酸度。
活性炭對土壤抗旱性的影響
作為活性炭(一種非常有效的吸附劑)是一種高度多孔的材料，這一特性與其獨(dú)特的化學(xué)成分相結(jié)合，可以吸附并保存微小的顆粒。這不僅可以使其保持營養(yǎng)，還可以保持水分，為微生物提供棲息地。
近年來，活性炭在土壤中的應(yīng)用已成為許多研究的主題，研究涉及各個(gè)目標(biāo)。盡管圍繞活性炭進(jìn)行了越來越多的研究，但幾乎所有的研究都認(rèn)識(shí)到需要更多的研究才能充分了解活性炭在土壤中的作用機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)各種目標(biāo)?；钚蕴坎粌H可以提高保水性，還可以與植物的根系一起使用，從而更有效地利用水和養(yǎng)分。根據(jù)測試可以減少近一半的用水需求。
如何生產(chǎn)土壤用的活性炭
生物質(zhì)需要經(jīng)過一系列處理步驟才能將其轉(zhuǎn)化為可用的土壤的活性炭?；钚蕴渴窃诨剞D(zhuǎn)窯中生產(chǎn)的通常是間接燃燒配置，以創(chuàng)造無氧環(huán)境。在生物質(zhì)在回轉(zhuǎn)窯中熱解之前，首先通常在旋轉(zhuǎn)干燥器中干燥，以降低材料的初始水分含量并提高下游窯的效率，干燥通常在低于500℉的溫度下進(jìn)行。然后將干燥的前體材料送入回轉(zhuǎn)窯，在那里在約500-800℉的溫度下加工。在這些溫度之間，揮發(fā)性組分被燒掉(產(chǎn)生合成氣)并且碳轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的形式。用于制造活性炭的原料可以是任何類型的生物質(zhì)，但是不同的原料將導(dǎo)致不同的最終產(chǎn)品特征。同樣，工藝條件也會(huì)影響最終產(chǎn)品的特性。結(jié)合土壤，環(huán)境和氣候的變化，需要更多的研究來生產(chǎn)具有所需特性的活性炭產(chǎn)品，以滿足特定的應(yīng)用。當(dāng)前體材料轉(zhuǎn)化為活性炭，一般都是粉末或者顆粒的形式。盡管這種粉末可以直接使用，但是在土壤應(yīng)用中需要添加其他材料如堆肥或微量營養(yǎng)素也混合到原料中。需要經(jīng)過壓實(shí)造粒和造粒等方法制成顆?；钚蕴炕蛘咧鶢罨钚蕴縼硎褂?。
經(jīng)過一些列的測試，我們發(fā)現(xiàn)在氣候變化，水資源短缺以及越來越需要以更少的資源生產(chǎn)更多糧食的過程中，活性炭可以成為提高土壤儲(chǔ)水量和肥沃程度的一種新型材料。
本文作者：董帝豪
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