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点炭成“金”！南林科研团队研发秸秆肥

该技术被列为农业农村部生物炭基肥的行业标准

粮食入仓，秸秆也成“金秆秆”，这样两全其美的事情在南京科研人员的攻关下得以实现。日前，南林大科研团队研发的“秸秆炭包覆缓释技术”被列为农业农村部首个生物炭基肥的行业标准，这就意味，这款科技良方让“秸”尽所能，变废为宝。

农谚道“斤粮斤草”，生产一斤粮食的同时，可能产出同等甚至更多的秸秆。在过去传统的林农业生产活动中，人们往往采用焚烧等粗放的处理方式，但如此一来，留下的空气污染问题却非常复杂。后来推行的“秸秆还田”，是通过机械的方式将秸秆粉碎后，直接埋在地表层，的确可以在一定程度上提升耕作效率。然而，近年来，随着农作物产量的提高，秸秆的产量也在增加，秸秆还田量过大、土壤水分不足、耕作措施不当，会直接影响作物出苗和生长，导致病虫害增加、土壤碳氮比失调。

如何提升秸秆的综合利用率，实现真正的“变废为宝”？自2002年起，南京林业大学科研团队在国内外率先提出了“生物质气化发电联产炭、热、肥”的创新发展理念。“生物质其实是一个非常广泛的概念。”马欢欢博士是南京林业大学生物质气（液）化工程研究中心最年轻的实验员，但从事相关研究已有10多年了。“大气中的二氧化碳和水，在有光的条件下可以生成碳水化合物，为植物提供必要的养分。植物的碳水化合物大部分存在于秸秆中，而我们收获的仅仅是粮食和种子。”在马欢欢看来，以往被粗放对待的秸秆，其实是满身是宝的“金秆秆”。

从这个思路出发，团队开展了对“大宗农林生物质固废资源化利用”等系列研究攻关。将秸秆在无氧或限制性供氧条件下，经过一定的温度热解就可以得到秸秆生物质炭。由于秸秆生物质炭灰分含量高、热值偏低，并不适合做活性炭、工业用炭甚至机制烧烤炭等，那么，制备出来的秸秆生物质炭，它的用途又在哪里呢？

“在传统农业中，我们有烧草木灰的习惯。”这个传统的农耕习惯给了南京林业大学生物与环境学院刘新教授启发。烧草木灰为什么可以增产？因为秸秆焚烧后，附着在秸秆上的虫卵被消灭了，而碳化的秸秆变成有机物，更有利于保持土壤的肥力。为此，他带领团队先后对全国十余个省份进行了调研、实验，采集土壤样本500余份，进行数据检测6000多次。

在江苏句容，酸化的土壤在使用炭基肥后有机质含量增加了15%，pH值提高了20%；在黑龙江绥化，退化的黑土地连续使用炭基肥3次后，土壤有机质提高3g/kg，玉米增产15%以上；在新疆库尔勒，盐碱化土壤在使用炭基有机肥后得到有效缓解，有机质提高4g/kg，每亩增产10.5%，3万亩增收9000万元……一组组的实验数据表明，秸秆炭完全可以作为肥料还田，并将原本作物生长过程中吸收的各种大量元素和中微量元素返回土壤。在此基础上，团队进一步研制出了秸秆炭包覆缓释技术。“将制成的秸秆炭保留秸秆全营养元素，以炭锁肥，将化肥的用量减少30%，利用率提高50%，有效解决土壤肥力欠缺的问题。”团队成员、南京林业大学生物与环境学院研究生谢林恩说。目前，团队的该项技术已被列入首个农业农村部生物炭基肥的行业标准。这个暑期，刘新教授带领着学生又投入了新的研究。“我们在思考，如果在碳元素进入大气之前将其截留，使之形成一个小循环，实现碳减排，这或许将为农业生产的固碳减碳创造新的方向和新的案例。”