生物炭拓展秸秆还田新路径——辽宁推广生物炭技术促进秸秆肥料化利用见闻_吾谷网

2020-01-20 投稿人 : www.hebeihongye.com.cn 围观 : 1280 次

沈阳农业大学岫岩生产研究基地

员工展示花生壳炭和玉米芯炭两种生物炭样品。(数据图表)

稻草被当作珍宝,被丢弃以备不时之需。数据显示,中国每年产生约14亿吨农林废弃物,其中7亿吨玉米、水稻、小麦等主要农作物为秸秆,其中不到三分之一已经还田,秸秆肥料利用率不到20%,超过20%的秸秆已经焚烧或丢弃。

生物炭技术是秸秆综合利用的重要途径之一。今年6月,中国生物炭产业技术创新战略联盟在沈阳农业大学成立。联盟将致力于探索中国生物炭产业产学研结合的新机制和新模式,突破生物炭产业技术发展瓶颈,形成产业核心竞争力,促进中国生物炭产业发展,推动秸秆综合利用水平的提高。近年来,辽宁省在推广生物炭方面进行了许多探索,并取得了良好的效果。

生产以生物炭为载体的缓释肥料和土壤改良剂

事实上,农民焚烧秸秆主要是因为他们没有找到更好的利用秸秆的方法。随着生物炭工业的大规模发展,秸秆将逐步实现从废物到资源化的宏伟转变。焚烧有望停止。

生物炭通常指在缺氧和特定温度条件下,生物质如农业和林业废弃物热解形成的稳定富碳产品。它具有较大的孔隙率和比表面积,较强的吸附性、抗氧化性和生物分解性,可广泛应用于土壤改良、肥料缓释剂、固碳减排等领域。

近年来,生物炭在解决全球生态环境安全和农业可持续发展问题中的作用已被学术界普遍公认并誉为“黑金”。许多国家都设立了专门的机构来研究生物炭的理论和应用前景。2005年,中国工程院院士、沈阳农业大学教授陈文赋带领的团队在中国率先开展生物炭研究。

陈文赋说:“目前,中国的农田已经不堪重负,农田质量一再下降,过去气候变化和掠夺性过度使用严重退化了肥沃的土壤,土壤有机质含量下降,黑土层变薄,酸化现象严重,土壤肥力明显下降。如果不及时治理,中国东北的大部分黑土将在50年内消失。”

近年来,国外已经开始研究将生物炭应用技术引入农业环境的可能性。然而,由于种种原因,国外的生物炭产业并不符合中国生态建设和可持续发展的需要。对此,陈文赋认为,根据我国的实际情况,生物炭和农业研究的总体设计思路应该是以生物炭为载体生产缓释肥料和土壤改良剂,实现秸秆碳化和还田。

“我们不能增加耕地,但是我们完全有能力提高耕地质量。生物炭是一个造福后代的战略性新兴产业。利用生物炭提供能源可以调整农村能源结构。使用生物炭改良土壤可以使贫瘠的土壤产生活力。生物炭的固碳和减排可以应对日益严重的气候变化。利用生物炭为农业、农村和农民服务可以促进农业的可持续发展。我们将为后代使用生物炭,留下肥沃的土地、清澈的水和青山。”陈文赋告诉记者。

碳基肥料不仅能增加产量和收入,还能使土壤更加松软。

我家7亩玉米地在过去两年使用碳基肥料后变软了。结果是产量的增加依赖于更多的化肥,但地面并不平坦。随着碳基肥料的应用,化肥的用量也减少了。岫岩县鸭河街道办事处洪家堡村村民崔袁波告诉记者。

企业直接去田间收集

沈阳龙泰生物工程有限公司是一家基于生物炭的缓释肥料制造商。董事长石开告诉记者,“在辽宁生物炭工程技术研究中心的支持下,我们开发了一系列生物炭基玉米、水稻、花生、大豆、马铃薯等专用肥。碳基肥料具有改良土壤、增加土壤肥力、增温保湿、缓释增效、提高品质、增加产量的作用,还可以减少病虫害。

在法库县孟佳镇姑墅子村梁启超家的玉米田里,记者看到他家的玉米叶明显比邻近地块的更厚更暗。齐超说:“今年天气干燥,含碳基肥料的玉米抗旱性好,生长旺盛,早期保墒效果好。普通人都说,‘如果你只使用氮、磷和钾,土地迟早会被毁坏’。我已经使用碳基肥料两年了,感觉土壤更软了。一英亩土地可以增产180公斤。”

辽宁省土壤肥料站副主任于莉红向记者介绍,2013年至2015年,在省财政支持下,省土壤肥料站组织实施了辽宁省高效控肥新技术推广项目,花生示范面积亩,重点推广碳基花生专用肥,增产12.5公斤/亩,增产5%。花生价格按5.0元/公斤计算,每亩增加62.5元。每亩节约肥料3.2公斤,节约肥料8%。化肥价格按每公斤3.0元计算,每亩节约9.6元。综合起来,示范区每亩增收节支72.1元,总支出146亿元。碳基肥料在提高肥料利用率、增加产量和收入、改良土壤和减少环境污染方面发挥了巨大作用。

生物炭产业仍处于培育阶段,但前景看好。

辽宁金禾富农业科技有限公司董事长刘金表示,生物炭产业化需要解决秸秆回收、秸秆碳化和碳基肥料应用的难题。目前,国家已出台相关政策鼓励秸秆再利用技术的发展,成熟的生物炭生产技术无疑将为秸秆利用提供良好的处理方法。目前,秸秆炭化设备系统已经实现了全生产。每套设备每天可以处理25吨秸秆,生产8吨生物炭。设备性能稳定高效,产品供不应求。

目前,生物炭制备设备和技术应用已在辽宁、吉林、黑龙江、云南等地广泛推广,为当地秸秆污染控制和综合应用开辟了全新的途径。其工业化进程呈现快速发展趋势,具有非常广阔的工业规模和应用前景。

辽宁生物炭工程技术研究中心主任孟军表示,生物炭产业已经逐渐成为一个涉及农业、化工、环境、机械等领域的多元化产业。它还带动了新型农业合作组织和农业技术服务组织的发展,产业发展前景广阔。但与此同时,整个行业也面临许多困难,尤其是行业内的先锋企业大多规模小、资金缺乏、管理水平低。虽然他们有明确的创新意图,但创新能力明显不足。

“但是,在政策层面,我们很高兴看到,在加强生态环境建设、提高耕地质量的背景下,在全行业的共同努力下,生物炭行业迎来了一个积极消息频发的政策转折点。首先,《全国农业可持续发展规划(2015-2030年)》首次将“生物炭改良土壤”明确写入扶持政策的范围,并列为秸秆还田、深耕深松、有机肥施用和绿肥种植。孟军认为秸秆碳化还田是一项具有市场条件、固碳特性和土壤改良的循环农业技术

关于生物炭产业的发展,孟军建议尽快建立国家产业技术创新平台。“基于国情的不同,中国有着巨大的生物炭市场,这一点也不能与其他发达国家相比。此外,我们在这一领域也做了比较充分的积累,近50%的SCI论文是由中国人发表的,工业发展是最大的。因此,我们完全有理由和能力控制生物炭行业的声音。国家生物炭工程技术中心的建设和秸秆生物炭产业技术创新战略联盟的建设将有助于汇集国内力量,迅速形成显着的竞争优势。”(张险峰,任军)

生物炭肥的效果不错

专家陈立新(左)比较了生物炭肥对孙蓝燕三七的效果。

生物炭可用于农业,以改良和施肥土壤,提高作物产量,促进土壤的可持续利用和农业的可持续发展。近年来,山西科丰源农业科技有限公司探索了利用“生物炭生物菌”改良土壤的新途径,先后在太原、晋中、临汾、朔州等地进行了小规模试验,成效显着。

去年,山西科丰源农业科技有限公司率先提出“碳封存”的先进理念,即在无氧环境下,农林废弃物和农作物秸秆经过400℃~600℃高温裂解,充分利用和矿化形成多孔物质,从而形成固定碳元素的生物炭。生物炭能增强土壤保水和渗透性,调节土壤温度,锁定易淋溶的氮、磷、钾养分,钝化土壤重金属、化肥和农药残留。另外,由于生物炭肥料中生物炭的多孔结构,可以为土壤中有益微生物提供舒适的生活环境,从而提高微生物的活性和繁殖速度,建立长期健康肥沃的土壤环境。试验结果表明,生物炭肥在提高作物产量和品质、增加抗病性和减少肥料用量方面具有优异的性能。

太原市小店区刘家宝乡西考寨村今年开始在叶菜上推广生物炭肥料。前几天,菜农王玉民欣喜地发现,与对照田相比,施用生物炭肥的白菜叶片明显较厚,叶片颜色更嫩绿色,卷心更瓷。

最近,笔者走访了清徐县徐沟镇清德村孙蓝燕的家。孙蓝燕的家人种植了两亩半三七,并将它们分成两个温室。一亩温室是三七第一茬割下后使用的生物炭肥料,一亩半温室是底肥,施用生物炭肥料。作者对温室中的几种三七植物进行了比较,发现两种叶片比较明显,施肥后叶片明显增厚。据了解,清德普村有七八个种植三七的农民,都是根据企业订单种植的,所以收购价格是统一稳定的。

陈立新是太谷县教育科学局的专家,他说:“这种生物炭肥料叶子厚,叶面积大,颜色深绿色,质量非常好。根据这种情况,使用生物炭肥料可以先达到稳定的产量,然后农作物的品质也得到提高。在相同的产量下,产量肯定会更高。目前,三七的大叶价格为2.8元/公斤,小叶价格为1.9元/公斤,因此每亩三七的净利润约为1万元,三七一年可以收获四次,收入颇丰。”(胡夏纯,郭云明,文/图)

生物炭院士工作站在云南禄劝上市。

日前,中国工程院院士陈文赋的生物炭与作物健康栽培院士工作站被列入云南省农业科学院农业环境资源研究所鹿泉实验基地,正式成为该领域的实验示范基地。

在过去的两年里,鹿泉

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