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辽宁推广生物炭技术 促进秸秆肥料化利用
作者: 发布于:2017/8/24 14:29:41 点击量:

秸秆,用之为宝,弃之为害。数据显示,我国年产农林废弃物约14亿吨,其中玉米、水稻、小麦等大宗作物的秸秆高达7亿吨,其中仅有不到1/3实现了还田,秸秆肥料化利用率不足20%,被焚烧或废弃的秸秆达20%以上。

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,促进我国生物炭产业的发展,带动秸秆综合利用水平的提高。而近年来,辽宁省已在推广生物炭方面做了很多探索,也取得了不错的效果。

以生物炭为载体生产缓释肥和土壤改良剂

其实,农民之所以焚烧秸秆,主要还是因为没有找到更好的秸秆利用出路。随着生物炭产业的规模化发展,秸秆将逐步实现由废弃物向资源化利用的华丽转身,焚烧现象有望不禁即止。

生物炭通常是指利用农林废弃物等生物质,在缺氧和一定温度条件下热解形成的稳定的富碳产物。它有较大的孔隙度和比表面积,较强的吸附力、抗氧化力和抗生物分解能力,因此可广泛应用于土壤改良、肥料缓释剂、固碳减排等。

近年来,生物炭在解决全球生态环境安全与农业可持续发展等方面的作用已获得普遍认可,被学术界誉为“黑色黄金”,许多国家都成立了专门的机构来研究生物炭理论与应用前景。2005年,中国工程院院士、沈阳农业大学教授陈温福带领的团队在国内率先开展了生物炭研究。

陈温福说:“当前我国农田已不堪重负,耕地质量一再下降,气候变化和掠夺式的过度利用,使过去的良田沃土严重退化,土壤有机质含量降低,黑土层变薄、酸化现象严重,地力明显下降。如果不及时治理,东北地区的大部分黑土层将在50年后流失殆尽。”

近年来,国外开始研究将生物炭应用技术引进农业环境领域的可能性,但是由于各种原因,国外的生物炭产业并不符合我国生态建设和可持续发展的需要。对此,陈温福认为,根据我国的实际情况,生物炭与农业研究的总体设计思路应该是以生物炭为载体,生产缓释肥和土壤改良剂,实现秸秆炭化还田。

“我们无法使耕地变多,但完全有能力让其质量变好。生物炭是一项功在当代、惠及子孙的战略性新兴产业,用生物炭提供能源,可调整农村能源结构;用生物炭改良土壤,可让贫瘠的土壤迸发生机;用生物炭固碳减排,可应对日趋剧烈的气候变化;用生物炭服务三农,可促进农业的可持续发展。我们要用生物炭为子孙后代,留下一片良田沃土、碧水青山。”陈温福对记者说。

炭基肥不仅增产增收还让土壤变得更暄了

“我家的7亩玉米地这两年自打用了炭基肥,地开始变得暄了。原来增加产量都靠多施化肥,但是地板结不暄。用上炭基肥后,化肥的用量也减少了。”岫岩县雅河街道办事处洪家堡村村民崔元波告诉记者。

企业直接到田间地头收储秸秆,就近制炭后加工为炭基肥再施入田地,农民不再为秸秆处理发愁,政府也无需为防止秸秆焚烧“死看死守”,既减少了环境污染又能让农民增收,同时还增加了土壤肥力,这种“取之于田、用之于田”的秸秆处理技术已在岫岩县率先得到应用,彻底解决了当地农民秸秆和农林废弃物再利用的难题。

经过多年研发与应用,辽宁金和福农业科技股份有限公司利用炭化炉将田间地头的大量秸秆和废弃物制成生物炭,把其作为土壤改良剂直接施用于农田,有效改善了土壤的理化性质与微生态环境,直接激活了土壤生产性能,进而提高了作物的产量和品质。同时,利用该技术制备的木醋酸可做为工业原料,产生的气体可做为农村热源使用。

沈阳隆泰生物工程有限公司是一家生物炭基缓释肥生产企业,公司董事长施凯告诉记者,“我们在辽宁省生物炭工程技术研究中心的支持下,目前已研制出炭基玉米、水稻、花生、大豆、马铃薯等系列专用肥。炭基肥具有改良土壤、培肥地力、增温保湿、缓释增效、提质增产等效果,还能减轻病虫害。”

在法库县孟家镇孤树子村村民祁超家的玉米地里,记者看到他家的玉米叶片明显比邻近地块的玉米叶片肥厚、颜色深。祁超说:“今年天旱,用了炭基肥的玉米在生长初期抗旱效果好,长得壮,保墒效果好。老百姓都说‘一味使用氮磷钾,土地早晚要搞砸’,我用炭基肥两年了,感觉土壤更暄了,一亩地还能增产百八十斤。”

辽宁省土肥站副站长于立宏向记者介绍说,2013~2015年,在省财政的支持下,省土肥站组织实施了辽宁省高效控量施肥新技术推广项目,其中花生示范面积1.95万亩,重点推广炭基花生专用肥,亩增产12.5公斤,增产率5%;花生价格按5.0元/公斤计算,亩增收62.5元;每亩节省肥料3.2公斤,节肥8%,肥料价格按3.0元/公斤计算,亩节支9.6元;综合起来计算,示范区亩均增收节支72.1元,总增收节支140.60万元。炭基肥在提高肥料利用率、增产增收、改良土壤和减轻环境污染等方面发挥了巨大作用。

生物炭产业虽尚处培育阶段但前景看好

据辽宁金和福农业科技股份有限公司董事长刘金介绍,生物炭产业化需要解决秸秆回收、秸秆炭化、炭基肥料应用等难题,目前,国家已出台相关政策,鼓励发展秸秆再利用技术,而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式。目前,秸秆炭化设备系统已实现成套化生产,每套设备每天可处理25吨秸秆,制成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、云南等地得到了大面积推广,为当地秸秆污染治理和综合应用开辟了崭新的途径,其产业化进程速度呈现出较快的发展态势,产业规模和应用前景十分广阔。

辽宁省生物炭工程技术研究中心主任孟军表示,如今生物炭产业已逐渐成为涉及农业、化工、环境、机械等多个领域的多元化发展的产业,同时也带动了新型农业合作组织、农技服务组织的发展,产业发展前景看好。但与此同时,全行业也面临诸多困难,尤其是行业内的先锋企业大多规模偏小、资金匮乏、管理水平低下,虽具有明确的创新意愿,但创新能力显着不足。

“但是,在政策层面,我们高兴地看到,在加强生态环境建设与耕地质量提升的大背景下,在全行业的共同努力下,生物炭行业迎来了政策拐点,利好频传。首先是《全国农业可持续发展规划(2015-2030年)》首次将‘生物炭改良土壤’明确写入扶持政策范畴,与秸秆还田、深耕深松、积造施用有机肥和种植绿肥同列。”孟军认为,秸秆炭化还田是具备市场化条件、具有固碳特征、以土壤改良为主的循环农业技术,建设生物炭产业是践行秸秆炭化还田理念的体现,也是推动秸秆炭化还田的必由之路。

我国的生物炭产业虽然还处于培育阶段,但从产业体量上看已经走在了国际前列。目前,由辽宁省生物炭工程技术研究中心起草的生物炭基肥料农业行业标准已经发布,后续的秸秆生物炭产品质量标准、生物炭基肥料田间试验标准、秸秆生物炭生产技术规程等相关标准正在着手起草,标准体系有望在3年内完成初步建设。

对于生物炭产业的发展,孟军建议应尽快组建国家级产业技术创新平台,“基于国情的差异,我国拥有巨大的生物炭市场,绝非其他发达国家可比。而且,我们在该领域也有了较为充分的积累,由国人发表的SCI论文几乎占比50%,产业发展更是规模最大。因此,我们完全有理由、有能力掌握生物炭行业的话语权。建设国家生物炭工程技术中心、建设秸秆生物炭产业技术创新战略联盟将有助于汇聚国内各方面力量,迅速形成显着的竞争优势。”





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