近日,《生物(wu)炭(tan)基有機肥料(liao)》標準草(cao)案出(chu)爐。“這意味著炭(tan)基肥將被(bei)從有機肥中(zhong)剝離,‘自立門戶’。與(yu)此同(tong)時,標準的出(chu)臺將為當(dang)下超速發展的炭(tan)基肥束上(shang)一(yi)道‘規范(fan)’緊箍,真(zhen)正助推炭(tan)基肥成為利國利民的有序產(chan)(chan)業。”在河南洛陽召(zhao)開的中(zhong)國生物(wu)炭(tan)產(chan)(chan)業技術創(chuang)新戰略聯(lian)盟(meng)(meng)第一(yi)屆第二(er)次理(li)事會(hui)會(hui)議上(shang),聯(lian)盟(meng)(meng)盟(meng)(meng)主、沈陽農業大學陳溫福院士這樣說道。
近年來,我國通過化肥零增(zeng)長(chang)、有(you)機肥替代、秸(jie)稈(gan)還田、輪作(zuo)休耕(geng)等行動來提升耕(geng)地(di)質量(liang),取得(de)了一定成(cheng)效。“將秸(jie)稈(gan)炭化還田來改變(bian)土(tu)壤碳氮比及(ji)理化特性,這是(shi)一個新(xin)方向。生(sheng)物(wu)炭及(ji)其衍生(sheng)的生(sheng)物(wu)炭基肥料和土(tu)壤改良(liang)劑是(shi)一項功在當代、惠及(ji)子孫的戰略性新(xin)興產業。”陳溫福說。
數據顯示,我國每年產農林廢棄物約14億噸,其中玉米、水稻、小麥等大宗作物的秸(jie)(jie)稈高達7億噸,僅(jin)有不(bu)到(dao)(dao)1/3實現了還田,秸(jie)(jie)稈肥料(liao)化利(li)(li)用率不(bu)足20%,被(bei)焚燒或廢(fei)棄的秸(jie)(jie)稈達20%以上。“其實,農民之所以焚燒秸(jie)(jie)稈,主要(yao)還是因為(wei)沒有找到(dao)(dao)更(geng)好的秸(jie)(jie)稈利(li)(li)用出路。”陳溫(wen)福表示。針對(dui)耕地土壤酸化、肥料(liao)利(li)(li)用率低、重(zhong)金屬(shu)污染風險等,生物炭肥將(jiang)能發揮重(zhong)要(yao)作用。
那么(me),“自立(li)門(men)戶”對炭基肥(fei)有什么(me)好處呢(ni)?
有了標準應(ying)用(yong)更規范
據(ju)介紹,由于(yu)標準缺失,炭基肥(fei)作(zuo)為新型肥(fei)料,業內對炭基肥(fei)的社會效益(yi)和長期經(jing)濟效益(yi)認(ren)識不(bu)足。
生物質炭基肥能夠顯著減少化肥和(復混肥(fei))3類。生物炭產品具有的保水保肥(fei)、改良土壤和促(cu)進(jin)植物生長的作(zuo)用是由生物炭的性質(zhi)決定的。
生物(wu)炭以(yi)作(zuo)物(wu)秸稈等農林植物(wu)廢棄生物(wu)質(zhi)為(wei)原料,在無氧(yang)(yang)或低氧(yang)(yang)條件下,在400℃~700℃裂解得(de)到穩(wen)定(ding)的固(gu)體富碳產物(wu)。生物(wu)炭主要由(you)芳香烴和單質(zhi)碳或具有(you)類石墨結構的碳組(zu)成(cheng),一(yi)般含有(you)60%以(yi)上的碳元素,以(yi)及氫、氧(yang)(yang)、氮(dan)、硫和豐富的礦質(zhi)元素等。
炭(tan)基(ji)肥的功效可歸功于以下3個(ge)因素:
一是穩定的支(zhi)架(jia)碳(tan)(tan)。支(zhi)架(jia)碳(tan)(tan)是生物(wu)炭(tan)(tan)的主(zhu)體,由單質碳(tan)(tan)或類似石墨(mo)結(jie)構(gou)的芳香碳(tan)(tan)組成。這一部分碳(tan)(tan)可溶(rong)性極(ji)低、溶(rong)沸(fei)點(dian)極(ji)高,具(ju)有(you)高度羧酸酯化(hua)、芳香化(hua)結(jie)構(gou)和(he)脂肪族鏈狀結(jie)構(gou),使生物(wu)炭(tan)(tan)具(ju)備了極(ji)強吸附能(neng)力和(he)抗(kang)氧(yang)化(hua)能(neng)力。
一(yi)部(bu)分碳(tan)(tan)結構保(bao)(bao)留(liu)有原生物質的(de)細微孔(kong)(kong)隙結構,比表(biao)面積(ji)大,能(neng)吸(xi)(xi)附(fu)重金屬、農(nong)殘等污染(ran)物,植物對(dui)污染(ran)物的(de)吸(xi)(xi)收(shou)減少。能(neng)吸(xi)(xi)附(fu)植物一(yi)時不(bu)能(neng)利(li)用(yong)(yong)的(de)氮素(su)養(yang)分,后期緩慢釋放,提高氮肥(fei)利(li)用(yong)(yong)率。這部(bu)分支架碳(tan)(tan)還(huan)能(neng)吸(xi)(xi)收(shou)水(shui)分子(zi)進(jin)入(ru)小孔(kong)(kong)中,當干旱發(fa)(fa)生時,小孔(kong)(kong)可(ke)以保(bao)(bao)護(hu)水(shui)分子(zi)不(bu)被迅(xun)速(su)蒸發(fa)(fa),具(ju)有保(bao)(bao)水(shui)效(xiao)果。尤其值得一(yi)提的(de)是(shi),支架碳(tan)(tan)是(shi)有益(yi)菌(jun)(jun)生長繁殖(zhi)的(de)“小房間(jian)”,讓有益(yi)菌(jun)(jun)免受外在(zai)環境(jing)的(de)脅迫,促(cu)進(jin)有益(yi)菌(jun)(jun)在(zai)植物根(gen)系(xi)的(de)定植,提高微生物菌(jun)(jun)肥(fei)的(de)效(xiao)果。
二(er)是(shi)小(xiao)(xiao)分子(zi)的有機碳(tan)。生(sheng)(sheng)物炭(tan)在制備(bei)過程中(zhong)會(hui)產生(sheng)(sheng)一些小(xiao)(xiao)分子(zi)的有機碳(tan),這(zhe)部分碳(tan)是(shi)生(sheng)(sheng)物炭(tan)中(zhong)的活性(xing)成分。他們(men)被吸(xi)附在支(zhi)架碳(tan)上(shang),能夠被植(zhi)物和微生(sheng)(sheng)物利用,促進(jin)植(zhi)物生(sheng)(sheng)長和微生(sheng)(sheng)物的繁(fan)殖。一般生(sheng)(sheng)物炭(tan)肥使用后馬(ma)上(shang)表(biao)現出的效果(guo)往(wang)(wang)往(wang)(wang)是(shi)由(you)這(zhe)部分小(xiao)(xiao)分子(zi)碳(tan)提供的。
三(san)是豐富的(de)礦質(zhi)元素。由(you)于(yu)生物(wu)(wu)炭是植物(wu)(wu)煅燒而成,植物(wu)(wu)中含有的(de)鈣(gai)、鎂、鉀、硅等(deng)(deng)大中量(liang)(liang)營養元素和鐵、錳、銅、鋅等(deng)(deng)微量(liang)(liang)元素均保留在(zai)(zai)生物(wu)(wu)炭中,施(shi)入土壤后可以(yi)補充土壤中的(de)礦物(wu)(wu)質(zhi)養分。另外,由(you)于(yu)這(zhe)部(bu)分營養元素一般以(yi)堿(jian)性形式存在(zai)(zai),也具有改(gai)良土壤酸性的(de)作用(yong)。