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“炭”索未来,服务“三农”

2016-03-01 23:19:21      点击:

“炭”索未来,服务“三农”

2014年12月31日

  对于一个拥有14亿人口、人均耕地不足1.38亩、正处于工业化、城镇化进程加速期的国家,如何在有限的耕地上产出更多、更安全的粮食,始终是我国农业发展面临的严峻挑战。设在沈阳农业大学的我国首家生物炭领域的研发机构——辽宁省生物炭工程技术研发中心,以农林废弃物为原料制备“生物炭”,不仅为我国农业发展带来低碳、循环、可持续发展的新理念,还可以解决能源、环境、生态、特别是种植业的可持续发展中面临的难题。

  “生物炭作为一种新型肥料,可以有效地改善土壤结构和理化性质,增加作物产量。当它应用于气候变化领域,可固碳减排,是一种有效的‘碳汇’技术;当它与农林业相结合,可解决废弃物污染与循环利用问题;当它应用于环境领域时,可固持重金属并吸附有机污染物。”辽宁省生物炭工程技术研究中心主任科研人员介绍。

  近年来,我国粮食生产总量连续多年突破万亿斤大关,连年丰收的背后,不仅有强大的政策保障、巨大的生产投入和领先的科技支撑,还有超过全球1/3的化肥施用量,以及土壤酸化板结、土层变薄、有机质含量下降、水体富营养化等现象,无法轮耕休养的土地已不堪重负,而近年兴起的生物炭技术无疑是解决上述问题的有效途径之一。

  2005年,在陈温福院士的带领下,沈阳农业大学在国内率先开始研发制备生物炭技术,他们相继解决了长期制约农林废弃物资源化利用和产业化发展的原料收集难、储运成本高等问题,研发了以“半封闭式亚高温缺氧干馏炭化新工艺和移动式组合炭化炉”为核心的生物炭制备技术,生产出提高养分利用效率、减少淋溶损失的生物炭肥料, 其中“简易玉米芯颗粒炭化炉及其生产方法” 获得国家发明专利以及辽宁省科技成果转化项目认定。

  这是经过近十年的潜心研究,研发中心的科研人员们为改良土壤、保障粮食安全、破解秸秆禁烧等难题开出的一剂“药方”。“生物炭”泛指生物质在缺氧条件下热解形成的稳定的富碳产物。它通过把以秸秆为主的农林废弃资源经过加工再利用,形成“生物炭”后再返还给农田。

  2008年,“沈阳农业大学生物炭工程技术研究中心”正式成立。中心成立后,以生物炭基缓释肥和土壤改良剂为主打产品,进行深度开发并获得生产许可证,在辽宁省进行小面积试验示范。2011年,辽宁省生物炭工程技术研究中心正式组建,该中心也成为我国生物炭领域的第一家专门研发机构。

  近年来,辽宁省生物炭工程技术研究中心结合国家马铃薯产业体系,在全国各地开展马铃薯专用生物炭肥试验示范,在全国20个试验站开展了花生专用炭基肥料试验示范,在辽宁省11个市县区开展了炭基肥料大面积试验示范。为了促进以“秸秆炭化还田技术”为代表的生物炭产业的快速发展,实现产学研用的有机结合,该中心与企业协作开展技术开发和试验示范,初步建立起“以生物炭为核心,以简易制炭技术为基础,以生物炭肥和土壤改良剂为主要发展方向,兼顾炭化生物质煤”的农林废弃物综合利用理论与技术体系。

  截至目前,辽宁省生物炭工程技术研究中心拥有39名固定研究人员,获得生物炭相关技术、装备、产品专利授权13项,先后获得国家自然科学基金、国家农业科技成果转化资金、中央财政推广项目和农业综合开发项目资助,成为涵盖农学、园艺、土壤、环境、微生物、农业工程、信息与电气化等专业人才的辽宁省重大科学技术研究平台。

  “目前我国年产农林废弃物约14亿吨,仅玉米、水稻、小麦等大宗作物的秸秆量就达到6.5亿吨。随着我国粮食生产总量的增加,这一数字还将进一步提高。如果将这些生物质还田,无疑是增加土壤输入、遏制土壤退化、改善耕地质量的有效措施。”辽宁省生物炭工程技术研究中心负责人表示,作为我国首家生物炭研发机构,中心将努力成为国际先进、国内领先的集生物炭研究、开发、转化为一体,人才培养、学术交流、技术培训相结合的综合研发平台,为服务三农、加强新农村建设提供的技术支撑。

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