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木炭的构造、特点及在农业生产上的应用
澳门金沙9159官方网站 加入时间:2014/11/12 15:27:40 浏览:1096次
摘要:阐述木炭的构造与特点。木炭在农作物上的应用将是21世纪的新农法。木炭具有改良土壤、保持土壤水分、提高地沮、防治病虫害的功效,是农药和肥料的缓释剂。木炭应用于农业生产具有提高土地效率、抑制地下害虫、改变作物生理性病害等作用,意义深远。
木炭的构造、特点及在农业生产上的应用
1、木炭的构造与特点:
1.1、木炭神力.在于无数的多孔体:

    木炭是木质材料在缺氧状态下加热分解的产物。木材在炭窑中被加热,会将树木生长期根系吸取的水分和养分输送到各个组织的道管以及原细胞壁完全炭化,木炭成为蜂窝状的多孔体。即使在木炭炭化温度上升时,原木结构本身也不会被破坏,只是相应地收缩而已,因而木炭在其组织结构等方面与树木的组织相同。
    木炭孔内壁表面积大得令人吃惊,只有手脂甲大小,重量仅1g的木炭,表面积竟达200一400时。是无数的小孔使表面积如此之大。将木炭粉碎至所需的一定目数,它吸附的表面积更大。这些孔与木炭的吸附作用有关,利用这一性质开发出来的产品,具有调湿除湿或吸附、消毒、除臭及肥料成分保存等作用。
1.2、木炭是碳素块:
    虽然原木含有多种成分,但大约1/2是碳素。木炭的元素组成是碳、氢、氧、氮。如果将木材烧制至400℃的温度,木炭的元素组成(松木炭)将变为:077.5%, H4.7%, O+ N17.8%;它的含碳量随烧制的温度升高而增加。众所周之,一般新鲜植物含有75%一95%的水分和5%一25%的干物质。在干物质中组成植物有机体的碳、氢、氧、氮4种主要元素占95%以上,另外还有硅11.5% ,铁1.29%,铝2.0396,钙26.84%,镁2.396,锰2.2% ,磷0.9696,硼0.046%,这些营养元素和微量元素都是植物生长所必需的。
1.3、木炭是微生物的栖息地:
    在耕地里施人木炭粉,能成为耕地里栖息的有用微生物的家。木炭无数的孔中栖息着含有丰富矿物质的有用微生物VA菌或放线菌,它们与植物处于共生关系,它们能供应植物3大营养素之一的氮,因木炭有着无数微细的孔体,会给赢弱的微生物提供安全的摇篮,从而为竟争力偏低的有用微生物提供安全栖息的环境。如根粒菌和菌根菌等共生在植物根部的微生物可以栖息在木炭中。
    木炭是高温烧制的,接近无菌状态。表面积大,含有丰富的氧气;由于多孔体开启着,容易吸取水分。若制成炭粉,它的吸附更强,适合植物根部的生长和特定微生物的繁殖。能够栖息在木炭多孔体内的微生物是几乎没有食物也能生存的,而放线菌等嗜碱菌由于喜欢碱性环境更适宜栖息。
1.4、酸碱性:
    木炭的酸碱性是由烧制的温度决定的。低温烧制的木炭呈酸性;高温烧制的木炭呈碱性。炭化温度越高,木炭表面的酸性官能基越小,而碱性官能基则会增加。
    除上述特点,在不同的温度下,木炭外表呈现不同的颜色。在250℃时,其表面呈褐色;在300一450℃时呈黑色;在700℃以上时呈黑色且有光泽,并能发出响亮的金属响声。而木炭的密度在130一132kg m-3(松木),松木材为570kgm-3,其密度同样跟烧制时的闭火温度以及温度的上升速度的不同而不同。
2、木炭应用于农作物生产是21世纪的新农法:
    农业生产上,农作物的大量产品在很大程度上是依赖农药和化肥。现在农药、化肥的危害被越来越多的人们所认识,长期使用会破坏土壤环境,土壤微生物灭绝,地力下降。为寻找体贴环境的新农法,使用木炭(粉)的农户在日本、韩国、美国及欧洲一些国家愈来愈多。他们将木炭粉应用在蔬菜、果树、花卉、马铃薯等农作物或畜牧业及人类的药用上,被誉为21世纪绿色食品。
    将木炭施于农作物的根部或撒在田里,其颗粒会改善土壤中空气和水分流通,而且木炭中含有的矿物质溶在土中可促进作物生长。
    在中国的古代,人们把木炭置于尸体身旁,能够防止氧化、老化和腐烂。1972年1月16日在长沙出土的马王堆一号汉墓,软侯夫人的尸体得以千年不腐,就是因为掩埋在St的木炭中,得益于碳素长年累月供应电子,同时有效地防止了地下害虫、细菌的侵人。古代人用刀切开马铃薯沾木炭下种,是祖先们摸索出的沾灰方法,起到了杀菌、消毒和防腐的3大作用。目前,这种新农法在国外正大力推广,国内发现的仅2005年山东省安丘市福华食品有限企业用木炭粉种植了“1h时春秋王大白菜”,被日本商人按国际有机食品改良协会OCI-A标准,检验合格,全部收购出口。2005年9月,陆良县君茂栗炭厂在陆良华侨农场2队苏德安菜农家,用炭粉种植蔬菜600时获得成功,继后又种植蔬菜0.27hm2,已全部上市。
3、木炭在农作物上的作用:
3.1、改良土绷:

    在农作物的根部施人木炭(粉),可使土壤具有很好的透水性,同时增强土壤的通气性。土壤通气性良好,氧气供给充分,在良好的水分及养分条件下新生根的数量多。同时在木炭表面上可以生成根粒菌,形成适合植物的农业土壤,更有效地解除根部如楼姑类(拉拉姑、拉姑、土狗子等)、地老虎类(俗称土蚕、地蚕、切根虫、夜盗虫等)及金针虫类害虫对根的侵害。
3.2、保持土坡水分:
    木炭具有吸湿放湿功能。在相对湿度为50%以上时,木炭能迅速吸附20%左右的水分。在作物受干旱时,它还吸取四周土壤的水分供给植物吸取。因此木炭可以借助于土壤含水量调节作物的生长状况,促进作物健壮生长。
3.3、提高地温:
    在大田作物的生长期间,向作物的表面及根部撒炭粉,由于黑色炭粒吸取太阳热能,可使作物土壤温度升高。
3.4、对作物具有远红外线的放射效果:
   木炭原材料的木材本性温热,一旦烧成炭,更具有温热性,使木炭具有的远红线放射功能的效应。这种放射效果能促进作物体内的物质循环。用于蔬菜上,叶片呈绿色,未施炭粉的叶片呈紫色偏白。君茂栗炭厂以炭粉作试验的蔬菜,可提前上市。
3.5、农药和肥料的级释剂:
    利用木炭的吸附能力,使农药和有机肥含量保持一个平衡状态,利用这一平衡可以使农药或肥料均缓释放,供作物正常吸取。从而减少农药,化肥的流失,解决作物生长过程中有“粮”吃不了,无“粮”不生长的症状。
3.6、防治病虫害:
    具有木醋液的木炭,能解除农药药害,使作物恢复正常生长发育,有效防治烟草病毒病,而且能改善土壤理化性质,有助于防治土壤病虫害。
    此外,木炭还可增加土壤CO2含量,吸附土壤中有害金属;增强土壤微生物的活力。
4、意义:
    目前,国家提倡建设节约环保型社会,更需要不断提高农产品产量及品质,是新农业发展的方向。同时,国家又不断地鼓励各类科技人士自主创新,促进科技的进步,木炭应用在农业生产上,实现农业科学发展必将产生深远的意义。
4.1、提高土地效率:
    地力下降,是一个普遍存在的问题。木炭可起到改良土壤、克服连作障碍、增强土地的透气性、改善土壤的酸碱性的作用。
4.2、有效地解决地下虫害对作物的危容:
    病虫害的3大传播方式:空气、水、土壤。木炭有杀菌、抵制地下害虫侵人的作用,从水源上杜绝细菌的传播;对土壤进行改良,达到减少虫害目的。
4.3、改变作物生理性病害的有效途径:
    土壤中缺少某种元素或含量过多都会引起中毒,木炭能吸附沉积在土壤中的毒素,能吸附残害在农田的药害等,用木炭、木醋液和其他成份混合使用,是改变作物生理性病害的有效途径。

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