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“黑色黃金”養護黑土地

2019-10-16 09:03
來源:農民日報

實行谷子與花生間作的黑土地保護性耕作。

可持續發展是人類社會共同永恒的主題,生物炭技術所能發揮的支撐性作用吸引了全世界的目光。近日,來自世界19個國家和地區的641名專家學者為了一個共同的目標——“炭索未來”而相聚在沈陽。

近年來,生物炭在解決全球生態環境安全與農業可持續發展等方面的作用已獲得普遍認可,被學術界譽為“黑色黃金”,許多國家都成立了專門的機構來研究生物炭理論與應用前景。

秸稈還田是一種有效的土壤培肥方式,對提升地力、改良土壤具有重要作用。而生物炭技術不僅具有上述功能,更在農田土壤固碳減排、持久性地力提升等方面意義重大,尤其是作為秸稈等農林廢棄生物質資源工業化處理工農業綜合應用的一種重要途徑,在推進三產融合、農業生產端綠色化改造和鄉村振興工作中將扮演重要角色。

有鑒于此,2005年中國工程院院士、沈陽農業大學教授陳溫福帶領的團隊在國內率先開展了生物炭研究。陳溫福認為,根據我國的實際情況,生物炭與農業研究的總體設計思路應該是以生物炭為載體,生產緩釋肥和土壤改良劑,實現秸稈炭化還田。

生物炭改良土壤作用獲認可

在第一屆生物炭研究與應用國際研討會上,共有35位國際和77位國內知名專家、學者和企業高管就生物炭基礎理論研究、炭化裝備與工藝開發、生物質熱解示范工程建設、功能性生物炭材料制備、炭基產品研發、生物炭標準體系建設等內容作了精彩匯報。

中國工程院陳溫福院士、張福鎖院士分別做了主旨報告,高度概括了10多年來中國生物炭研究與應用進展及農業綠色發展變革的未來之路。

在報告中,他們指出我國在糧食連年豐收的背后,也面臨著化肥農藥濫用、土壤質量下降、農田污染嚴重等實際問題,要保證糧食安全和農業的可持續發展,就必須遵循農業生態系統物質循環規律,“取之于田、用之于田”,以生物炭產品為技術載體,補炭(碳)減氮(肥)、以炭(碳)鎖氮(肥)、活化磷鉀,實現秸稈的間接炭化還田改土,在秸稈、環境、耕地永續利用與糧食安全之間架起一座綠色、循環、可持續發展的橋梁。

本次會議涵蓋了國內外生物炭從研究到應用的各個層面,是一次開放、互享、共贏的盛會。通過廣泛和深入交流,真實展現了當前生物炭研究與應用領域的最新成果,也基本探明制約生物炭產業發展的關鍵問題所在,為未來研究指明了方向。

在研討會上,多名學者分享各自最新研究進展,并就當前生物炭產業發展的現狀與瓶頸問題深入交換意見。如英國愛丁堡大學OndrejMasek教授介紹了英國生物炭研究中心在生物炭標準方面的工作及其在國際科學研究中的應用情況。韓國漢陽大學Ki-HyunKim教授分享了生物炭在空氣凈化方面的研究進展。

生物炭在土壤改良中的作用得到多位專家認可。通過長期定位試驗,澳大利亞新南威爾士大學LukasVanZwieten教授認為,生物炭在土壤碳庫周轉和養分循環過程中可發揮重要作用。在研討會上,他向大家介紹了生物炭長期定位試驗的研究進展。德國伍珀塔爾大學J?rgRinklebe教授認為,生物炭可作為一種非常有效的鈍化稻田土壤重金屬和有毒物質的材料。

國際黑土保護研究達成共識

黑土地公認為是世界上許多國家的糧倉,往往被看作是天生具有高生產力的肥沃土壤,保證了不斷增長的全球人口的糧食需求。這些獨特的土壤需要人們采取行動促進其可持續管理,以避免其退化,從而適應氣候變化和確保世界糧食安全。與會者已認識到不同地區在如何管理這些土壤方面已經獲得了知識和經驗,因此需要在黑土保護和合理利用方面建立一個國際研究合作聯盟。

9月22日,黑土國際研究合作聯盟(iRCN-BS)在沈陽成立并發布宣言。黑土國際研究合作聯盟的代表,與世界主要機構和相關研究單位一起,共同宣布致力于世界范圍內黑土科學、技術與管理方面的合作研究。

代表們簽署宣言后,由沈陽農業大學舉辦首屆iRCN-BS國際研討會。沈陽農業大學農業資源與環境學科帶頭人汪景寬教授,首先總結了我國東北地區黑土地保護利用的歷史和現狀,分析了目前存在的主要問題,明確東北黑土地區及世界其他地區黑土資源保護和可持續管理的行動需求。然后,來自美國、俄國、德國和國內的14名土壤專家進行黑土地保護、生物炭利用、有機碳演變等方面的學術交流,達成共識。大家建議在iRCN-BS聯盟體系下,優先開展導致黑土肥力降低的關鍵因素、如何修復退化的黑土等方面研究。

沈陽農業大學土地環境學院院長、遼寧省黑土地保護專家組組長汪景寬教授向記者介紹,東北的黑土地是世界四大片黑土地之一,現在最大的問題是有機質下降造成產能降低。解決這一難題一般可以通過秸稈還田和施用有機肥提高黑土有機質含量,恢復黑土生產能力。其中生物炭對提高土壤地力特別好,可以直接把生物炭變成肥料基質,培肥土壤的效果更好。

遼寧省生物炭工程技術研究中心主任孟軍說,他們以生物炭為核心,圍繞先進適用炭化工藝與設備、生物炭基礎理化性質、多元化產品開發等多個方面開展研究。經過多年探索與嘗試,已逐步形成“以生物炭為核心,以生物炭基肥料和土壤改良劑為主要發展方向,兼顧能源應用的農林廢棄物炭化綜合利用理論與技術體系”,正在國家重點研發計劃項目和水稻產業技術體系項目的支持下向理論縱深和產業化拓展方向發展。

中國探索推廣黑土保護技術

東北黑土地在中國農業發展特別是糧食生產中具有舉足輕重的地位,東北黑土地保護已經引起國家的高度關注。今年8月下旬,中共中央政治局委員、國務院副總理胡春華出席東北黑土地保護高端論壇。胡春華指出,中國政府高度重視東北地區黑土地保護,正在圍繞保護性耕作進行一系列積極探索,在較大范圍內開展試點試驗,初步探索出一批適合不同地區特點的保護利用方式和技術路線。

中國農業大學土地科學與技術學院院長李保國教授向記者介紹了在黑土地保護利用過程中形成的梨樹模式,秋天收獲時留高茬,防止風蝕現象發生;春天用免耕播種機播種,然后噴施除草劑防止雜草生長,最終形成一個閉合的循環過程。他們對黑土的保護性利用的座右銘是:機械盡量少進地,秸稈盡量全部覆蓋還田,實施輪作少(休耕)制。

推進秸稈還田是國家制定的東北黑土地保護規劃綱要中推廣的一項重要技術措施,然而在實踐中,秸稈直接還田還受到諸多制約。比如中國科學院東北地理與農業生態研究所研究員、農業農村部耕地質量建設專家指導組副組長韓曉增研究員向記者介紹黑土地保護性耕作時談到,將秸稈翻到土層里面增加了土壤有機質,但這個技術美中不足的是需要大馬力拖拉機,增加了作業成本。

吉林農業大學資源環境學院院長高強教授認為既要養地又要種地,需要種養結合。但是農民要的是產量與收益,不太注重養地。而且大戶流轉土地不能長期種植也影響對土地的投入,需要解決長遠利益與農民的眼前利益沖突問題。

生物炭作為秸稈間接還田的一個方式較好地解決這一問題。秸稈炭化還田極大改善了秸稈綜合利用狀況,實現了秸稈還田的現代化技術提升,尤其應運而生出的以生物炭為核心的秸稈炭化綜合利用產業。

陳溫福院士表示,秸稈炭化還田是以土壤改良為主的循環農業技術,建設生物炭產業是踐行秸稈炭化還田理念的體現,也是推動秸稈炭化還田的必由之路。生物炭技術高度契合聯合國十七項可持續發展目標,生物炭在應對全球氣候變化、提升土壤生產力、保障糧食安全、消減水土污染、緩解能源危機和實現經濟社會綠色可持續發展等方面作用突出,具有極強的研究價值和廣泛的應用前景。

責任編輯:劉祎楠

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