近年來，通過秸稈還田、秸稈飼料化利用等舉措，我國秸稈綜合利用率快速提升至80%以上。而以我國每年農作物秸稈產量9億噸計算，仍有約2億噸秸稈被焚燒或廢棄。有沒有一種辦法可以徹底解決秸稈禁燒問題，讓秸稈變廢為寶呢?
秸稈還田
“辦法現在有了，也相當成熟，那就是發展生物炭產業，實現秸稈炭化還田。”中國工程院院士、瀋陽農業大學教授陳溫福日前在接受記者採訪時說，這不僅是破解秸稈禁燒、秸稈還田難題的治本之策，更是提升耕地質量、確保糧食安全的全新方向。
陳溫福呼籲，要將生物炭及其衍生的生物炭基肥料和土壤改良劑產業作為戰略性新興產業給予大力支持，恢復土壤碳氮平衡，提高土壤活性，實現耕地可持續利用，為子孫後代留下良田沃土。
生物炭有何“神奇之處”，能讓一個院士如此信心滿懷、如此大聲疾呼?請看記者在河南、遼寧、吉林等地的調查。
我國生物炭研究應用處於國際領先水平
日前，記者走進吉林省公主嶺市懷德鎮的銳諾生態農業科技有限公司，寬闊的廠區裡打成捆的秸稈堆積如山，長達10餘米的設備在緩慢轉動著。秸稈經過初步粉碎、過篩後，由傳送帶送進炭化爐，幾十分鐘後就有黑色的生物炭塊生產出來。
“炭化爐是陳溫福院士領銜研發的，很先進也不貴，幾十萬元一套，可以靠秸稈自燃完成炭化，無需外加燃料，1噸生物炭的生產成本不到1200元。”該公司負責人閆景寬告訴記者，這條生產線每天能產3噸生物炭，消耗秸稈9噸左右，鎮政府再也不用為秸稈禁燒犯難。
秸稈綜合利用
遼寧省生物炭工程技術研究中心主任孟軍介紹，生物炭不同於傳統木炭，是秸稈等農林廢棄生物質在缺氧、亞高溫條件下熱解形成的富碳產物，碳含量達60%以上且理化性質穩定，施到農田裡能實現“碳封存”，可以形象地將其理解為“秸稈炭化還田”。
“碳庫虧缺和微生物種群失衡是我國耕地退化的主要內在機理。”陳溫福指出，生物炭的最大特點就是能迅速恢復土壤的碳氮平衡，改善土壤團粒結構和理化特性。生物炭的多孔隙結構能為微生物繁殖生長提供“溫暖的小房間”，再加上比表面積大、吸附力強，能夠保水保肥，從而達到補炭減氮、以炭鎖氮、活化磷鉀的良好效果。
與有機肥、秸稈還田相比，生物炭能有效克服腐熟不充分、病蟲害傳播、養分易流失等缺陷，還能固持重金屬、吸附有機汙染物、抑制土傳病害。因此，生物炭被視為改良酸化土、沙化土、白漿土等低產土壤的理想選擇，在國際學術界有著“黑色黃金”之稱。
河南農業大學教授劉國順團隊通過增施生物炭基肥成功打破了長期困擾我國菸草行業的菸葉香氣質量低下、土傳病害嚴重的發展瓶頸。2010年以來，該技術在河南、江西、貴州等12個省植煙產區累計推廣面積55.6萬餘畝，氮肥減施達20%-40%。
我國生物炭理論研究、產業化應用在國際上處於領先地位。關於生物炭的SCI論文，我國研究人員發表的幾乎佔到50%;制炭設備、工藝流程也相當成熟，能夠實現自循環、無汙染生產。
秸稈利用
生物炭生產成本僅為國外同類產品的15%，生物炭基肥與複合肥生產成本大體相當，具備了大規模產業化基礎。
“若將我國每年30%的秸稈進行生物炭產業化利用，就能形成規模超過2500億元的生物炭基肥或土壤改良劑產業，可帶動約10萬人就業，每年帶動農民直接增收588億元。”陳溫福給記者算了筆賬。
2012年，尹偉倫、李玉、羅錫文等7位中國工程院院士曾聯合作出評價：“以生物炭為核心的農林廢棄物綜合利用技術體系為解決農林廢棄物資源化利用開闢了一條適合國情的新路。”
我國生物炭產業化發展遭遇“門檻”困境
廣闊的市場空間與耕地保護加強、生態理念普及形成合力，推動我國生物炭產業化邁出第一步。近年來，以遼寧金和福農業科技股份有限公司、河南惠農土質保育研發有限公司等為代表的20餘家生物炭基肥企業逐步成長起來。目前，生物炭基肥累計推廣應用575萬畝，新增經濟效益4.5億元。
“我國生物炭產業還處於發展培育階段，上規模的企業淨資產也不過一兩千萬元。”孟軍說，作為新生事物，許多人對生物炭不瞭解，甚至將其視為“草木灰”，再加上肥料市場混亂，新型肥料概念炒作嚴重，也影響了生物炭基肥的示範推廣。
秸稈利用
記者在採訪中發現，制約生物炭產業發展的瓶頸在於“門檻”。目前，生物炭基肥被歸類在復混肥料中，沒有被納入新型肥料推廣目錄，很難進入政府耕地保護項目中。
地方政府採購有機肥時，根據規定對有機肥的含碳量有嚴格要求。生物炭基有機肥雖然性能優良，但生產成本在1200元/噸左右，售價高於由畜禽糞便等發酵的有機肥，因而幾乎無法中標政府採購。
“雖說企業家要有‘斷奶’精神，要靠自身去開拓市場，但前提是能成長起來。”瀋陽隆泰生物工程有限公司董事長施凱說，生物炭基肥主要作用在於養地，減少化肥用量，但當季增產效果並不像化肥那麼明顯，很難在短時間內讓農民認可。而推廣週期拉得太長，就會把資金緊張的企業“拖死”。
“生物炭基肥企業還普遍面臨貸款難。”孟軍說，根據國家關於肥料製造行業信貸政策要求，復混肥料生產企業年產量達50萬噸以上才能給以貸款，生物炭基肥企業根本達不到這麼高的產量，也就無法貸款做大做強。
一些生物炭基肥企業在屢屢碰壁後，不得不把產品方向調整到附加值較高的經濟作物上。河南惠農土質保育研發有限公司開發出菸草生物炭專用肥，“增香減肥抗病”效果明顯，在湖南、貴州等地打開了市場。“我們已著手從終端有機農產品認證切入來做高端市場，讓產品優質優價，自然就能打開肥料銷售市場。”該公司負責人袁佔軍說。
高附加值經濟作物種植面積畢竟有限，而對於迫切需要養地且關係糧食安全的糧食主產區，生物炭基肥推廣舉步維艱，只能靠政府支持渡過起步難關。目前，僅有吉林省在2016年撥出4000萬元秸稈禁燒項目資金扶持生物炭基肥企業，在廠房建設、設備購買、產品推廣上給予支持。“今明兩年是企業成長的關鍵階段，特別需要政府再推一把，免得功虧一簣，但省財政能否繼續給予專項資金支持還不能確定。”吉林省財政廳農發辦土地治理處處長廉洪不無擔心地說。
建立政策支持框架加快生物炭產業化發展步伐
目前，我國耕地退化面積佔耕地總面積的40%，中低產田佔比更是高達70%，糧食安全風險問題已到了不容忽視的階段。“發展生物炭肥料產業架起了利用秸稈炭化還田通往耕地保護、糧食安全之間的橋樑，這是一個兼具戰略性、公益性的產業，不能只靠市場自行發展，亟須國家高度重視、大力支持。”陳溫福呼籲道。
秸稈綜合利用
在蹣跚學步中奮力前行，是我國生物炭產業發展的寫照：2017年，中國生物炭產業技術創新戰略聯盟在瀋陽農業大學牽頭下成立，探索產學研結合的新機制和新模式;遼寧省生物炭工程技術研究中心發佈了生物炭基肥料農業行業標準、秸稈生物炭生產技術規程等，相關標準體系將在3年內完成。
“萬事俱備，只欠政策。”孟軍說，生物炭產業市場指向性強、產業化路徑清晰，生產設備、工藝流程成熟，生產成本較低，標準體系逐步建立，推廣應用效果良好，只要破除政策障礙、加強扶持力度，必能大有作為。
陳溫福認為，對生物炭產業政策扶持並不是簡單的給錢補貼，要將其視為戰略性新興產業，從生態文明建設、糧食安全、耕地保護的高度作出具有前瞻性、系統性的政策支持框架：
一、建立協同研發機制，加強聯合攻關。組建國家生物炭工程技術研究中心，設立“生物炭暨低值廢棄生物質炭化綜合利用”重大專項，匯聚各方面力量加強基礎研究，加快技術創新和產業化進程，進一步提升設備性能、改進工藝流程、完善標準體系。
二、制定產業發展規劃，分類分區建設。編制以生物炭利用為核心的農林廢物綜合利用發展規劃，設立國家級“生物炭產業化開發示範區”，進行農林廢棄物炭化還田試驗示範，支持生物炭加工生產基地、生物炭肥基地建設。
秸稈綜合利用
三、改進佔補平衡，注重耕地質量。提高“佔補平衡”中補回耕地標準，佔良田必須補回沃土。在“土地出讓收益”中追加用於農地開發的資金額度，支持以農林廢棄物炭化還田為核心的“沃土工程”。
四、追加秸稈炭化還田補貼，完善補貼政策。堅持秸稈“農業應用優先”的政策導向，統籌協調農業綜合開發、村屯環境綜合整治等相關項目，將生物炭綜合利用納入農產品深加工產業支持、農機補貼、土壤有機質提升等項目中;
將生物炭及生物炭基肥料納入新型肥料目錄，將炭化設備納入農機購置補貼目錄;修正現行的糧食直補和主產區利益補償政策，增加“秸稈炭化還田補貼”。（農民日報）
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