以生物炭為核心的農(nóng)林廢棄物資源化綜合利用，未來將成為我國發(fā)展?jié)摿Φ膽?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，為國家糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展作出貢獻。”在日前于河南農(nóng)業(yè)大學(xué)召開的2013年中國作物學(xué)會學(xué)術(shù)年會上，*院士、沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)教授陳溫福如是說。

生物炭通常是指農(nóng)林廢棄物等生物質(zhì)，在缺氧和一定溫度條件下熱解形成的富碳產(chǎn)物。在環(huán)境領(lǐng)域，生物炭主要用來破解秸稈燃燒難題，減少面源污染，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)“碳封存”；在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，主要用來改良土壤、培肥地力、修復(fù)農(nóng)田、提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)等。

近年來，我國糧食生產(chǎn)連年增收。然而，糧食大豐收的背后是每年產(chǎn)生7億噸秸稈，其中只有不到1/3的秸稈實現(xiàn)了還田，其余的基本被燒掉或廢棄。如果將這些秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物還田，無疑是遏制土壤退化、改善耕地質(zhì)量的有效措施。

陳溫福介紹說，在所有的秸稈利用途徑中，首先應(yīng)是肥料還田、直接還田或炭化還田。這不僅是改良土壤、實現(xiàn)農(nóng)田可持續(xù)發(fā)展、保障糧食安全的需要，也是破解秸稈焚燒難題、加強環(huán)境與生態(tài)建設(shè)的需要。

當(dāng)下，我國農(nóng)田已不堪重負(fù)，耕地一再被占用，質(zhì)量急劇下降；氣候變化和掠奪式的過度利用，使過去的良田沃土嚴(yán)重退化：有機質(zhì)含量降低，黑土層變薄、酸化現(xiàn)象嚴(yán)重，地力明顯下降，重金屬超標(biāo)。

陳溫福說，如果不及時治理，東北地區(qū)的大部分黑土層將在50年后流失殆盡，一些南方紅壤土的pH值已低于2.6，重金屬污染農(nóng)田超過3億畝。

在一系列問題面前，保障我國糧食安全的出路只有一條：在堅守18億畝耕地紅線的同時，努力增加土壤輸入，實現(xiàn)耕地的可持續(xù)生產(chǎn)。“我們無法使耕地變多，但*有能力讓它們變好！”陳溫福表示。

為提高土壤肥力，近年來，國外開始研究將生物炭應(yīng)用技術(shù)引進農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域的可能性。但是，國外的生物炭產(chǎn)業(yè)由于各種原因，并不符合我國生態(tài)建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展的需要。

對此，陳溫福認(rèn)為，根據(jù)我國的實際情況，生物炭與農(nóng)業(yè)研究的總體設(shè)計思路應(yīng)該是：以生物炭為載體，生產(chǎn)緩釋肥和土壤改良劑，實現(xiàn)秸稈炭化還田。

目前，陳溫福的研究團隊創(chuàng)制了組合式可移動炭化爐和簡易制炭工藝，開展了廣泛的生物炭與農(nóng)業(yè)研究。他們還初步設(shè)計出“農(nóng)林廢棄物炭化還田”產(chǎn)業(yè)技術(shù)模式，采用原料產(chǎn)地就近制炭、集炭異地加工模式，通過相對分散的炭生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)降低運輸成本，實現(xiàn)生物炭的大規(guī)模制備。

陳溫福算過一筆賬：如果將全國7億噸秸稈中的一半生產(chǎn)生物炭會有1億噸的產(chǎn)量。這相當(dāng)于在不增加農(nóng)民投入的情況下，有1億噸以上等價土壤改良劑或更多炭肥用于還田改土。

“如果能將14億噸農(nóng)林廢棄物中的一半生產(chǎn)生物炭，會有2.1億噸的產(chǎn)量，相當(dāng)于1.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可實現(xiàn)經(jīng)濟效益1102億元。而且，此舉將有可能*解決長期困擾農(nóng)村的臟亂差問題。”陳溫福表示。

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