The characteristics of biochars and

The characteristics of biochars and its potential benefits
when applied to the land are both influenced by the specific
material of the biochar and the processing technique used.
Biochars can retain applied fertilizer and nutrients and
release them to agronomic crops over time. Biochars’ ability
to retain water and nutrients in the surface soil horizons
for long periods benefits agriculture by reducing nutrients
leaching from the crop root zone, potentially improving
crop yields, and reducing fertilizer requirements. Thus,
using biochars in production agriculture should improve
yields and reduce negative impacts on the environment. A
distinction between biochars and composts should be made
here for clarity. Biochars differ from composts commonly
added to soils for agricultural production in that compost is
a direct source of nutrients through further decomposition
of organic materials. However, biochars do not decompose
with time and so additional applications should not be
necessary.
A recent review of biochar articles by Spokas et al. (2012)
concluded that while application of biochars can lead
to positive results in agricultural production, there have
been some reports of no crop yield benefits (Schnell et al.
2012) or even negative yield responses (Lentz and Ippolito
2012). Reported low yields could be because of reduced
nutrient release for plant uptake, application of biochar
on fertile soils, or a low rate of biochar application. High
yields observed in some cases of biochar application could
not be easily explained, but might depend on biochar
properties, the soil fertility status, and the agronomic crop
under consideration. Ippolito, Laird, and Busscher (2012)
pointed out that most recent research on biochar has been
conducted on highly weathered and infertile soils where
benefits of biochar application were often noted. UF/IFAS
researchers are working on determining benefits of biochars
on sandy soils of Florida with low fertility and documenting
any improvements in crop growth and yield.
Impacts on the Environment
As discussed earlier, biochars can have benefits for waste
reduction, energy production, C-sequestration, and soil
fertility. Also, different biochars (derived from a variety of
feedstocks) have been recognized as highly efficient lowcost sorbents for various pollutants in the environment.
Application of biochars to soils has been investigated at the
laboratory and field scale as an in-situ remediation strategy
for both organic and inorganic contaminants to determine
their ability to increase the sorption capacity of varying
soils and sediments. For example, Chun et al. (2004)
reported biochars generated by pyrolyzing wheat residues
at temperatures ranging from 300
o
C to 700
o
C removed
benzene and nitrobenzene (organic contaminants) from
wastewater. Similarly, biochars produced from greenwaste
(a mixture of maple, elm, and oak woodchips and bark)
removed atrazine and simazine from aqueous solution
(Zheng et al. 2010). Pine needle-derived biochar removed
naphthalene, nitrobenzene, and m-dinitrobenzene from
water (Chen, Zhou, and Zhu 2008). Straw-derived biochar
was found to be an excellent, cost-effective substitute for
activated carbon to remove dyes (reactive brilliant blue and
rhodamine B) from wastewater (Qiu et al. 2009). Biochar
derived from dairy manures (pyrolysis from 200°C to
300°C) also removed substantial amounts of atrazine from
wastewater (Uchimiya et al. 2010).
In addition to removing organic contaminants, biochars
have also been shown to remove metal contaminants
3 An Introduction to Biochars and Their Uses in Agriculture
and nutrients from wastewater and soil. Cao et al. (2009)
investigated the sorption capacities of biochars produced
by the pyrolysis of dairy manures at low temperatures
(200
o
C and 350
o
C). They found that the biochar was six
times more effective in removing lead (Pb) from wastewater
than a commercial activated carbon. Broiler litter manure
biochar enhanced the immobilization of heavy metals
including cadmium (Cd), copper (Cu), nickel (Ni), and Pb
in soil and water (Uchimiya et al. 2011). Yao et al. (2011)
reported biochar derived from anaerobically digested sugar
beet tailings (DSTC) removed 73% of phosphate from the
tested water. Also, magnetic biochars were found to be
effective at removing hydrophobic organic contaminants
and phosphate from solution simultaneously (Chen, Chen,
and Lv 2011). These results show the potential of biochars
to minimize nutrient leaching in agricultural fields
The term biochar was originally associated with a specific type of production, known as ‘slow
pyrolysis’. In this type of pyrolysis, oxygen is absent, heating rates are relatively slow, and
peak temperatures relatively low (Section 2.1.3.1). However, the term biochar has since
been extended to products of short duration pyrolysis at higher temperatures known as ‘fast
pyrolysis’ (Section 2.1.3.2) and novel techniques such as microwave conversion.
It is important to note that there is a wide variety of char products produced industrially. For
applications such as activated carbon, char may be produced at high temperature, under
long heating times and with controlled supply of oxygen. In contrast, basic techniques for
manufacture of charcoal (such as clay kilns) tend to function at a lower temperature, and
reaction does not proceed under tightly controlled conditions. Traditional charcoal production
should be more accurately described as 'carbonisation' (Section 2.1.3.4), which involves
smothering of biomass with soil prior to ignition or combustion of biomass whilst wet. Drying
and roasting biomass at even lower temperatures is known as ‘torrefaction’ (Arias et al.,
2008).
A charred material is also formed during 'gasification' of biomass, which involves thermal
conversion at very high temperature (800°C) and in the partial presence of oxygen (Section
2.1.3.5). This process is designed to maximise the production of synthesis gas (‘syngas’).
Materials produced by torrefaction and gasification differ from biochar in physico-chemical
properties, such as particle pore size and heating value (Prins et al., 2006) and have
industrial applications, such as production of chemicals (methanol, ammonia, urea) rather
than agricultural applications.
In order to differentiate biochar from charcoal formed in natural fire, activated carbon, and
other black carbon materials, the following list of terms aims to better define the different

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ลักษณะของ biochars และผลประโยชน์อาจเกิดขึ้น เมื่อใช้กับที่ดินมีทั้งอิทธิพล โดยเฉพาะ วัสดุ biochar และเทคนิคการประมวลผลที่ใช้ Biochars สามารถรักษาใช้ปุ๋ยและสารอาหาร และ ปล่อยพวกเขากับลักษณะทางพืชช่วงเวลา ความสามารถของ Biochars เพื่อเก็บน้ำและสารอาหารในฮอลิซันส์ผิวดิน สำหรับเกษตรประโยชน์ระยะยาวด้วยการลดสารอาหาร ละลายจากโซนของรากพืช อาจมีการปรับปรุง พืชผลผลิต และความต้องการปุ๋ยลดลง ดังนั้น ใช้ biochars ในการผลิตเกษตรควรปรับปรุง ทำให้ และลดผลกระทบเชิงลบในสภาพแวดล้อม A ควรทำการแยกความแตกต่างระหว่าง biochars และ composts ที่นี่สำหรับการ Biochars แตกต่างจาก composts ทั่วไป เพิ่มลงในดินเนื้อปูนสำหรับการผลิตทางการเกษตรที่เป็นปุ๋ย แหล่งข้อมูลโดยตรงของสารอาหารผ่านแยกส่วนประกอบเพิ่มเติม ของวัสดุอินทรีย์ อย่างไรก็ตาม biochars ไม่เปื่อย มีเวลาและได้ งานเพิ่มเติมไม่ควร จำเป็น ตรวจทานล่าสุด biochar บทความโดย Spokas et al. (2012) สรุปที่ในขณะที่แอพลิเคชันของ biochars สามารถนำ ให้ผลบวกในการผลิตทางการเกษตร มีมี การรายงานบางอย่างของพืชไม่ประโยชน์ผลตอบแทน (Schnell et al. หรือไม่ 2012) หรือแม้แต่ตอบรับผลตอบแทนติดลบ (Lentz และ Ippolito 2012) รายงานอัตราผลตอบแทนต่ำอาจเนื่องจากลดลง ปล่อยธาตุอาหารสำหรับพืชดูดธาตุอาหาร ประยุกต์ biochar อุดมสมบูรณ์ดินเนื้อปูน หรือแอพพลิเคชัน biochar อัตราต่ำ สูง ในบางกรณีโปรแกรมประยุกต์ biochar อัตราผลตอบแทนได้ ไม่สามารถอธิบายได้ แต่อาจขึ้นอยู่กับ biochar คุณสมบัติ สถานะความอุดมสมบูรณ์ของดิน และพืชลักษณะทาง ภายใต้การพิจารณา Ippolito, Laird และ Busscher (2012) ชี้ให้เห็นว่า biochar วิจัยล่าสุดได้รับ ดำเนินการในดินเนื้อปูน weathered สูง และช่วงที่ ประโยชน์ของโปรแกรมประยุกต์ biochar ถูกตั้งข้อสังเกตมักจะ UF/IFAS นักวิจัยกำลังทำงานอยู่กำหนดประโยชน์ของ biochars ในดินเนื้อปูนทรายของฟลอริด้ากับความอุดมสมบูรณ์ต่ำและการบันทึกข้อมูล การปรับปรุงใด ๆ ในการเจริญเติบโตของพืชและผลผลิตส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ biochars ได้เสียประโยชน์ ลด ผลิตพลังงาน C sequestration และดิน ความอุดมสมบูรณ์ ยัง ต่าง biochars (ได้รับจาก วมวล) ได้รับรู้เป็น sorbents ไลเซอร์ขนาดมีประสิทธิภาพสูงสำหรับสารมลพิษต่าง ๆ ในสิ่งแวดล้อม โปรแกรมประยุกต์ของ biochars ดินเนื้อปูนได้ถูกสอบสวนใน ระดับปฏิบัติการและฟิลด์เป็นกลยุทธ์ผู้เชี่ยวชาญในการวิเคราะห์ สำหรับสารปนเปื้อนทั้งอินทรีย์ และอนินทรีย์ในการกำหนด ความสามารถในการเพิ่มกำลังดูดของแตกต่างกัน ดินเนื้อปูนและตะกอน Et ชุน al. (2004) ตัวอย่าง รายงาน biochars ที่สร้าง โดย pyrolyzing ตกข้าวสาลี ที่อุณหภูมิตั้งแต่ 300oC ถึง 700oเอา C เบนซีนและ nitrobenzene (สารปนเปื้อนอินทรีย์) จาก wastewater. Similarly, biochars produced from greenwaste (a mixture of maple, elm, and oak woodchips and bark) removed atrazine and simazine from aqueous solution (Zheng et al. 2010). Pine needle-derived biochar removed naphthalene, nitrobenzene, and m-dinitrobenzene from water (Chen, Zhou, and Zhu 2008). Straw-derived biochar was found to be an excellent, cost-effective substitute for activated carbon to remove dyes (reactive brilliant blue and rhodamine B) from wastewater (Qiu et al. 2009). Biochar derived from dairy manures (pyrolysis from 200°C to 300°C) also removed substantial amounts of atrazine from wastewater (Uchimiya et al. 2010).In addition to removing organic contaminants, biochars have also been shown to remove metal contaminants 3 An Introduction to Biochars and Their Uses in Agricultureand nutrients from wastewater and soil. Cao et al. (2009) investigated the sorption capacities of biochars produced by the pyrolysis of dairy manures at low temperatures (200oC and 350oC). They found that the biochar was six times more effective in removing lead (Pb) from wastewater than a commercial activated carbon. Broiler litter manure biochar enhanced the immobilization of heavy metals including cadmium (Cd), copper (Cu), nickel (Ni), and Pb in soil and water (Uchimiya et al. 2011). Yao et al. (2011) reported biochar derived from anaerobically digested sugar beet tailings (DSTC) removed 73% of phosphate from the tested water. Also, magnetic biochars were found to be effective at removing hydrophobic organic contaminants and phosphate from solution simultaneously (Chen, Chen, and Lv 2011). These results show the potential of biochars to minimize nutrient leaching in agricultural fieldsThe term biochar was originally associated with a specific type of production, known as ‘slowpyrolysis’. In this type of pyrolysis, oxygen is absent, heating rates are relatively slow, andpeak temperatures relatively low (Section 2.1.3.1). However, the term biochar has sincebeen extended to products of short duration pyrolysis at higher temperatures known as ‘fastpyrolysis’ (Section 2.1.3.2) and novel techniques such as microwave conversion.It is important to note that there is a wide variety of char products produced industrially. Forapplications such as activated carbon, char may be produced at high temperature, underlong heating times and with controlled supply of oxygen. In contrast, basic techniques formanufacture of charcoal (such as clay kilns) tend to function at a lower temperature, andreaction does not proceed under tightly controlled conditions. Traditional charcoal productionshould be more accurately described as 'carbonisation' (Section 2.1.3.4), which involvessmothering of biomass with soil prior to ignition or combustion of biomass whilst wet. Dryingand roasting biomass at even lower temperatures is known as ‘torrefaction’ (Arias et al.,2008).A charred material is also formed during 'gasification' of biomass, which involves thermalconversion at very high temperature (800°C) and in the partial presence of oxygen (Section2.1.3.5). This process is designed to maximise the production of synthesis gas (‘syngas’).Materials produced by torrefaction and gasification differ from biochar in physico-chemicalproperties, such as particle pore size and heating value (Prins et al., 2006) and haveindustrial applications, such as production of chemicals (methanol, ammonia, urea) ratherthan agricultural applications.In order to differentiate biochar from charcoal formed in natural fire, activated carbon, andother black carbon materials, the following list of terms aims to better define the different

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

คุณลักษณะและประโยชน์ของ biochars
อาจเกิดขึ้นเมื่อใช้กับที่ดินมีทั้งอิทธิพลโดยเฉพาะวัสดุ
ของไบโอชาร์และเทคนิคการประมวลผลที่ใช้ .
biochars สามารถรักษาที่ใช้ปุ๋ยและสารอาหารให้พืชโดย
ปล่อยเวลาผ่านไป biochars ความสามารถ
เพื่อกักเก็บน้ำและธาตุอาหารในดินอันไกลโพ้น
ระยะเวลานานประโยชน์การเกษตรโดยการลดการชะล้างธาตุอาหารจากพืชราก

อาจเพิ่มผลผลิตพืช และลดความต้องการปุ๋ย ดังนั้นการใช้ในการเกษตรการผลิต biochars

ควรปรับปรุงผลผลิตและลดผลกระทบที่มีต่อสิ่งแวดล้อม มีความแตกต่างระหว่างและ
biochars ปุ๋ยหมักควร
ที่นี่เพื่อความชัดเจนbiochars แตกต่างจากปุ๋ยหมักทั่วไป
เพิ่มดินสำหรับการผลิตทางการเกษตรว่า ปุ๋ยหมัก
โดยตรงแหล่งที่มาของสารอาหารที่ผ่านการย่อยสลาย
เพิ่มเติมวัสดุอินทรีย์ อย่างไรก็ตาม biochars ไม่เน่า
กับเวลาและโปรแกรมเพิ่มเติมเพื่อให้ไม่ควร
ที่จําเป็น
ตรวจทานล่าสุดของบทความโดย spokas et al ไบโอชาร์ . ( 2012 )
สรุปได้ว่า ในขณะที่การใช้ biochars สามารถนำผลในเชิงบวกในการผลิตทางการเกษตร

ได้รับรายงานมีไม่มีผลผลิตผลประโยชน์ ( ชเนลล์ et al .
2012 ) หรือแม้แต่การตอบสนองเชิงลบ ( เลนซ์ และผลผลิต ippolito
2012 ) รายงานผลผลิตต่ำ อาจจะเพราะลดการปลดปล่อยธาตุอาหารสำหรับพืช

การประยุกต์ใช้ไบโอชาร์ในดินอุดมสมบูรณ์