玉米秸秆生物炭发展概述

杨 康，许艳红，马鹏远，高靖勋，孙 多，刘佳梁

(北华大学林学院，吉林 132013)

中国是传统农业大国，玉米作物大面积种植，产生了大量的秸秆，当前玉米秸秆除去沤肥和沼气生产之外，剩余数量还是很大。我国现代化农业起步较晚，发展水平不高，先进的农业秸秆处理方式还无法及时有效地在农村得到推广[1]。目前我国玉米秸秆的资源利用效率低，创造的综合经济效益差，大部分是农民收获之后直接在田间焚烧，这种处理方式严重污染了环境，因此，如何妥善处置玉米秸秆问题越发引起学者们的关注。为了解决这一问题，很多学者做了大量实验进行研究，结果表明利用玉米秸秆得到的生物炭在解决农业农村能源危机、改良肥料过度使用的土壤、减缓温室气体固碳减排等方面均具有重要价值[2]。

1 玉米秸秆生物炭介绍

玉米秸秆生物炭是以玉米秸秆为原料，在达到特定的环境条件(无氧、限氧、饱和水蒸气等)与压力条件(常压或高压)时，高温分解所生成的固态产物。玉米秸秆生物炭的主要成分如表1所示[3]。

表1 玉米秸秆生物炭的主要成分

玉米秸秆生物炭中C元素含量为61.47%，H元素含量为1.87%，O元素含量为13.0%, N元素含量为0.70%，S元素含量为0.21%。营养元素包括 P、K、Na、Ca、Mg、Fe等，相对于一般土壤，生物炭具有较高的有效P和有效K，玉米秸秆生物炭有效P质量分数为0.57g/kg，有效K质量分数为70 g/kg[4]。此外，玉米秸秆生物炭还含有 Ca、Mg、Na、Fe等金属元素，重金属元素包括 Cu、Mn、Zn、Mo、Ni、Cr、Pb、As、Cd、Hg 等，其中Cu、Mn、Zn、Mo、Ni 为微量矿物质元素，Cr、Pb、As、Cd、Hg 为有毒重金属元素。……