CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.3. Tổng quan về biochar
1.3.8. Đặc tính của biochar khi bón vào đất
1.3.8.1. Đặc tính vật lý
Biochar bao gồm 4 phần chính: carbon bền, carbon không bền, các thành phần bay hơi khác, phần tro khoáng và độ ẩm. Thành phần trong biochar rất khác nhau phụ thuộc vào nguồn gốc sinh khối, các điều kiện nhiệt phân, nhiệt độ nhiệt phân, tốc độ lên nhiệt, áp suất, các điều kiện trước và sau xử lý. Tính chất vật lý của của biochar phụ thuộc chủ yếu vào vật liệu ban đầu và các điều kiện nhiệt phân (Downie và nnk, 2009). Trong q trình nhiệt phân yếm khí, một số chất hữu cơ bị mất ở dạng bay hơi, chất khoáng và bộ khung carbon vẫn giữ hình dạng cấu trúc của vật liệu ban đầu. Do đó cấu trúc của biochar có trạng thái xốp và có diện tích bề mặt rất lớn. Các lỗ rỗng có đường kính rất nhỏ (50nm)hình thành trong q trình nhiệt phân tạo nên các hệ thống mao quản, góp phần quan trọng cho sự thơng khí. Chính vì vậy bổ sung biochar vào đất làm thay đổi tính chất vật lý tự nhiên của đất, làm tăng tổng diện tích bề mặt riêng, cải thiện cấu trúc và sự thống khí của đất (Koib, 2007).
1.3.8.2. Đặc tính hóa học
Trong biochar có sự kết hợp chặt chẽ giữa các nguyên tố như: H, N, O, P, S trong các vịng thơm, chính điều này tạo ra ái lực điện tử của nó, ảnh hưởng đến khả năng trao đổi cation (CEC). Điện tích bề mặt của biochar quyết định bản chất của sự tương tác giữa biochar với các hạt đất, chất hữu cơ hịa tan, khí, vi sinh vật và nước trong đất. Theo thời gian, biochar mất dần hoạt tính do các lỗ rỗng của nó bị bít kín và do đó khả năng hấp thụ của nó sẽ giảm. Các lỗ rỗng bên trong trở nên không tiếp cận
được dẫn tới giảm diện tích bề mặt (Wamock và nnk, 2007). Sự tái tạo lại hoạt tính là điều có thể khi vi khuẩn, nấm, giun trịn định cư trong các lỗ rỗng đó của biochar.
1.3.8.3. Đặc tính cải thiện sinh học
Không giống với các loại chất hữu cơ khác được bón bào đất, biochar làm thay đổi mơi trường của đất, ảnh hưởng tới các tính chất cũng như sự tồn tại, phát triển của vi sinh vật trong đất, việc bón biochar đã được chứng minh là có lợi cho nấm rễ (Wamock et al, 2007). Mức độ hóa mùn của phân hữu cơ đạt kết quả cao hơn với sử dụng bổ sung biochar (Dias et al, 2009). Sự phát triển hệ vi sinh hữu ích cư trú trên biochar, góp phần cải thiện cân bằng vi sinh học đất theo hướng có lợi, quyết định đến năng suất cây trồng và hệ sinh thái đồng ruộng.
1.3.8.4. Đặc tính lưu trữ dinh dưỡng
Biochar không trực tiếp cung cấp dinh dưỡng khi được bón vào đất. Bởi vì, biochar thường khơng có hàm lượng NPK-TE dễ tiêu cao, nhưng giá trị dinh dưỡng gián tiếp có được là rất to lớn, do khả năng tồn trữ và cung cấp lại các chất dinh dưỡng cho đất, hạn chế sự rửa trôi, gia tăng sự hấp thu, hệ số sử dụng dinh dưỡng của cây trồng, nhờ đó năng suất vụ mùa cao hơn (Chan và Xu, 2009).