生物炭:拯救耕地土壤质量的一味良药!

作者:《农资与市场》传媒 焦自宣 2020/4/13 9:23:04
民以食为天,食以土为根。从2013年联合国将每年的12月5日定为世界土壤日 (World Soil Day)至今,已度过了7个春秋。土壤安全关系着粮食安全、水安全和生态环境安全,是维系国家社会经济可持续发展的关键所在,良好的土壤管理具有重要的经济和社会意义。但长期以来,由于我国高强度的耕作模式、高度集约化的过度利用、不科学使用化肥农药等原因,造成土壤中养分消耗迅速,土壤环境日益恶化,土壤退化、缺素

民以食為天,食以土為根。從2013年聯(lián)合國將每年的12月5日定為世界土壤日 (World Soil Day)至今,已度過了7個春秋。

土壤安全關(guān)系著糧食安全、水安全和生態(tài)環(huán)境安全,是維系國家社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在,良好的土壤管理具有重要的經(jīng)濟和社會意義。但長期以來,由于我國高強度的耕作模式、高度集約化的過度利用、不科學(xué)使用化肥農(nóng)藥等原因,造成土壤中養(yǎng)分消耗迅速,土壤環(huán)境日益惡化,土壤退化、缺素、養(yǎng)分不平衡、面源和重金屬污染等問題日益凸顯,嚴(yán)重影響了我國的糧食安全。

中國人的飯碗任何時候都要牢牢端在自己手上!這是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個大工程,也是所有支農(nóng)產(chǎn)業(yè)面臨的一個大課題。為了達(dá)成這一目標(biāo),目前面臨的難點有哪些?農(nóng)資行業(yè)要如何切入?又將通過哪些途徑去實現(xiàn)呢?


形勢倒逼 政策引導(dǎo)

農(nóng)資行業(yè)轉(zhuǎn)型升級無奈而必然!

多年來,土壤污染和耕地退化問題是讓全球所有國家為之頭疼的一個“噩夢”。根據(jù)英國一項研究報告顯示,由于土壤侵蝕和污染,全球在過去40年里已損失近33%的耕地,這將嚴(yán)重影響糧食生產(chǎn)。

當(dāng)然,我國也不例外。據(jù)2014年環(huán)保部和國土資源部聯(lián)合公布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》顯示,我國土壤總的點位超標(biāo)率為16.1%,其中耕地污染最為嚴(yán)重,點位超標(biāo)率為19.4%,耕地污染面積達(dá)1.5億畝。在土壤的無機污染物中鎘污染尤為突出,點位超標(biāo)率達(dá)7.0%。在此背景下,我國對土壤污染問題的關(guān)注程度不斷提升,并制定了一系列土壤保護政策。

“國家對耕地保護工作關(guān)注程度的不斷提高及配套政策的持續(xù)落地,無疑對新時代背景下耕地保護工作的開展指明了方向。”上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院黨委副書記徐偉林表示,耕地土壤是承載著人類生存和農(nóng)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),是國家糧食安全的保障,要像保護大熊貓一樣保護耕地。新形勢下,確保國家的糧食安全,將中國人的飯碗牢牢端在自己手上,這是加深農(nóng)村振興戰(zhàn)略,推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的核心內(nèi)容。但要真正實現(xiàn)這一目標(biāo),還需要創(chuàng)新耕地保護管理方式,和考核監(jiān)管手段,如此才能切實解決好耕地保護和城鎮(zhèn)發(fā)展的平衡問題,滿足人民群眾日益增長的對美好生活的需求。

上海市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心土環(huán)科科長林天杰也表示,目前我國耕地保護形勢嚴(yán)峻,面臨著土地后備資源不足、耕地土壤退化嚴(yán)重、水土資源匹配度不高、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施不完善等問題。耕地質(zhì)量問題已成為社會關(guān)注熱點并上升到戰(zhàn)略高度,即耕地保護由過去的“保耕地數(shù)量”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皵?shù)量”“質(zhì)量”并重,繼而向“數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)”三位一體保護發(fā)展。

新形勢帶來了新需求。農(nóng)資行業(yè)作為重要的支農(nóng)產(chǎn)業(yè)之一,想要滿足新的農(nóng)業(yè)需求,必須轉(zhuǎn)型升級,這可以認(rèn)為是新形勢的倒逼,也可以認(rèn)為是政策的引導(dǎo)。變革必將經(jīng)歷陣痛,但無論愿意與否,農(nóng)資行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的車輪都將滾滾向前,不可阻擋。而轉(zhuǎn)型升級,無非就是傳統(tǒng)農(nóng)資產(chǎn)品的升級,抑或新型肥料產(chǎn)品的研發(fā)。這也為行業(yè)的發(fā)展帶來了新機遇,很多符合綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展需求的新產(chǎn)品和新技術(shù)如雨后春筍般破土而出,生物炭技術(shù)便是其中之一。


改良土壤  控污增產(chǎn)

名聲漸起的生物炭究竟為何物?

生物炭作為一種新型的土壤改良劑,近年來在國際上的相關(guān)研究方興未艾,研究結(jié)果多次見諸國際權(quán)威期刊,我國國家自然科學(xué)基金也多次立項研究,且生物炭領(lǐng)域的項目多數(shù)與土壤改良有關(guān)。但是,外界對生物炭的認(rèn)知依舊尚淺。其效果及原理究竟是什么?在我國農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展過程中,又能夠扮演怎樣的角色呢?

“生物炭一般是指農(nóng)林廢棄物等生物質(zhì)在缺氧條件下熱解而形成的富碳產(chǎn)物,具有較大的比表面積、較強的吸附性和抗生物分解能力等特性。”中國工程院院士陳溫福解釋說。他還表示,生物炭是土壤碳庫周轉(zhuǎn)的重要參與者,也與土壤有機質(zhì)(碳)消長相關(guān)密切,能夠穩(wěn)定地在土壤中存在,碳損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有機肥料。且可用于制備生物炭的材料來源十分廣泛,這也使得該技術(shù)能夠與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境治理以及新能源替代等方面很好地結(jié)合。而在效果方面,生物炭具有有機碳含量高、多孔、堿性、吸附力強、用途多等多項特性,可以起到改善土壤環(huán)境、增加土壤肥效、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、修復(fù)土壤等多重功效。

上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院教授沈國清也表示,經(jīng)研究表明,生物炭基肥、生物炭與肥料配施對農(nóng)田污染土壤具有控污增產(chǎn)效應(yīng),為農(nóng)田控污增產(chǎn)和廢棄物資源化利用提供了一條綜合平衡的解決方案!同時,生物炭對有機污染物具有催化降解功能。

關(guān)于生物炭是否會成為潛在的污染源這一質(zhì)疑,陳溫福解釋說:“幾乎不可能。研究表明,絕大多數(shù)炭材料有機污染物含量遠(yuǎn)低于安全標(biāo)準(zhǔn),且只要對原材料把控到位,避免原材料中含有重金屬等污染物,同時控制好生產(chǎn)時的溫度和通氣等問題,便能夠從根源上杜絕這些問題。”


綠色農(nóng)業(yè)  循環(huán)發(fā)展

生物炭技術(shù)的前景不一般!

誠如徐偉林所說:“生物炭是當(dāng)今國內(nèi)外耕地土壤生物改良技術(shù)的研究新熱點,作為一種外源輸入的新型功能性土壤改良材料,生物炭將直接或間接地參與到生態(tài)系統(tǒng)、土壤養(yǎng)分循環(huán),并對土壤質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響,全面改善土壤結(jié)構(gòu)。”其原理及理化性質(zhì)均已通過研究得以論證,但實際的效果如何?未來的前景又如何呢?

上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院生態(tài)所研究員周勝告訴記者,在日本的農(nóng)業(yè)發(fā)展體系中,生物炭具有舉足輕重的作用。日本通過農(nóng)田中施用生物炭進(jìn)行固碳減排評估,達(dá)到農(nóng)產(chǎn)品生態(tài)品牌化的目的,從而通過設(shè)計和構(gòu)建生態(tài)品牌促進(jìn)區(qū)域農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。實驗數(shù)據(jù)也表明,以10-20t/ha的添加量在設(shè)施菜地中施用秸稈生物炭,可達(dá)到降低N2O排放量、減少N淋失、增加碳固存量、保證蔬菜產(chǎn)量的目的。

“土壤健康是實現(xiàn)綠色田園建設(shè)的重要保障,保護土地資源,提升土壤質(zhì)量,確保優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品穩(wěn)定供應(yīng)是我們共同的責(zé)任和義務(wù)。”時科生物科技(上海)有限公司董事長蒲加興表示,未來的農(nóng)業(yè)是綠色發(fā)展之路,而農(nóng)資行業(yè)作為重要的支農(nóng)產(chǎn)業(yè),也必須朝這個方向發(fā)展。新需求帶來新發(fā)展,土壤修復(fù)是一個大課題,時科作為一家科技型創(chuàng)新企業(yè),一直致力于農(nóng)業(yè)廢棄物炭化利用和高效環(huán)保的炭基產(chǎn)品研發(fā),現(xiàn)已形成“生物質(zhì)炭化、碳肥開發(fā)、土壤修復(fù)”三大核心技術(shù)體系。所采用的碳肥開發(fā)技術(shù)實現(xiàn)了生物炭與微生物、礦物質(zhì)元素等多重復(fù)合,在全國累計推廣應(yīng)用面積達(dá)到200多萬畝。公司主持的“生物炭基肥料制品的研制及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”更是獲得了上海市科學(xué)技術(shù)三等獎。應(yīng)用端,時科在蔬菜、煙草等多種作物上取得了優(yōu)異的試驗示范效果,獲得了上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國煙草等政府部門的高度認(rèn)可。由中國煙草貴州畢節(jié)公司發(fā)起,時科與高原煙海煙草合作社共同建設(shè)的威寧生物炭基肥工廠已于2018年1月開始投產(chǎn)運營,截止目前已生產(chǎn)供應(yīng)生物炭基肥近20萬噸。未來,時科將始終圍繞農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展主線,不斷創(chuàng)新研發(fā),而炭基肥也必為我國綠色農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展貢獻(xiàn)更多的力量。

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