莫力达瓦达斡尔族自治旗农技推广中心的技术人员正在对施用生物炭基肥的大豆进行测产。
眼下正值农作物收获季节，秸秆炭化还田作为农业农村部重点推广的秸秆综合利用技术，能够将收获后的农作物秸秆变废为宝。秸秆经炭化后，可以成为生产生物炭基肥的原料，最终返归农田，能够起到固碳减排、改良土壤、钝化重金属、减肥减药、提升农作物产量和品质，和推动农业绿色高质量可持续发展的作用。
日前，记者走进“一县一品”绿色农业生产示范区，在内蒙古莫力达瓦达斡尔族自治旗、黑龙江五常市和建三江农垦，见证大豆、水稻等作物施用生物炭基肥后，农民丰收的喜悦。
眼见为实用好肥还能抗倒伏
蒿慧是黑龙江省五常市龙凤山镇劳动村的种粮大户，种了20年水稻的他，提起五常大米这个品牌，满是骄傲。但谁能想到，今年的恶劣天气也曾让他提心吊胆。
“入夏以来，五常遭遇了少有的连续灾害，先是旱灾，后面又出现黏虫。特别是8月中旬以来，连续半个月下雨不说，还下了冰雹。”蒿慧说。记者跟随他来到田间，发现周边的稻田倒伏了大半，成熟的稻穗浸泡在水里，等待农民抢收。
“五常水稻种植面积有228万亩，其中180~200万亩都在种植稻花香品种。这个品种口感好、市场认可度也高。”五常市农技推广中心土肥站站长王彦军告诉记者，稻花香品种植株比较高，往年也有倒伏的现象，但远没有今年严重，预计将减产15%左右。
据稻花香之父、五常稻花香米育种专家项文秀介绍，龙凤山镇是黑龙江省最南端的黑土板块，积温条件好，水源丰富，为稻花香水稻的种植提供了优良的自然环境。经过多年的发展，稻花香米也成为了五常乃至黑龙江一张响当当的名片。但近年来，由于连年耕作，导致黑土地土壤肥力下降，农民不得不依靠施用化肥来补充营养。“其实，稻花香水稻本身是一个抗倒伏能力较差的水稻品种。如何找到一种肥料，能够让植株前期不徒长、后期不脱肥，还能提高抗倒伏能力，是我们一直在思考的问题。”他说。
今年3月，蒿慧与五常市倾田唯稻农业发展有限公司签订了订单，开始标准化种植，在自家180亩稻田里施用生物炭基肥。“你看我家旁边这块地，从8月5日开始，水稻就趴下了。但是你看我地里的水稻，虽然略有倾斜，但基本没有倒伏。”蒿慧分别在两块地里拔出了两株水稻，“用了生物炭基肥的水稻，根系又多又长，茎秆的硬度也更好，分蘖数也更多，叶片也更厚，还能提前5~7天成熟。”据他测算，在相邻地块倒伏严重的情况下，他家的水稻每亩至少增产50公斤、增收300多元。
“每个地区都有各自的用肥习惯，一般不会被轻易改变。我们的种植户在刚开始用炭基肥的时候也会犯嘀咕，眼瞅着地上部分长得慢，但其实根系扎得很深，这也是抗倒伏能力强的主要原因。从今年长势和收获情况来看，炭基肥的效果明显好于传统化肥。”五常市倾田唯稻农业发展有限公司商务负责人何可新说。
一举两得化肥减量又增效
生物炭基肥为什么会有这么好的效果呢?
全国农技中心肥料监测试验处处长田有国用一个形象的比喻解释道：“把生物炭施用到土壤中，其实更像是提供了一种土壤的骨架，中间有无数个纳米孔隙结构。”他认为，一方面，氮磷钾等营养元素可以附着在这些孔隙中，起到缓慢释放养分的效果;另一方面，生物炭纳米孔隙结构能为有益微生物创造更好的生长繁殖环境，有效改善土壤微生态环境，提高作物抗性。“施用生物炭基肥的好处不仅仅在于实现化肥的减量增效，更重要的是对土壤的改良作用。”田有国说。
内蒙古自治区呼伦贝尔市莫力达瓦达斡尔族自治旗(以下简称莫旗)滕克镇特莫呼珠村的大豆种植户刘海涛对此也深有体会。“我今年负责5.4万亩大豆的种植管理，也是第一次用生物炭基肥。”他介绍说，常规施肥一亩地需投入16.5公斤左右总养分为52%~55%的常规复合肥，而今年用生物炭基肥，一亩地只需投入12.5公斤左右总养分为40%的炭基肥，实现了肥料用量和总养分量的双减，而且大豆长势良好，后期不脱肥，有效根瘤菌数量较多，籽粒饱满，真正实现了减肥增效。
“正是因为生物炭基肥特殊的孔隙结构，吸附、保蓄养分的能力较强，养分可以做到缓慢释放，能有效减少氮素流失，提高养分利用率。从目前的测产情况来看，老刘家的大豆增产10%不成问题。”莫旗农业技术推广中心高级农艺师原显东说。
记者随手拔出一株大豆，发现植株根系发达，根瘤也多，一株能有32个豆荚，豆子颗颗饱满均匀。“施用生物炭基肥，还可以提高大豆蛋白含量1~2个百分点，改善大豆的品质，在市场上也更受欢迎。”原显东说，大豆蛋白质含量每高出1%，每公斤收购价就会增加0.04~0.1元。
“目前莫旗土壤的有机质含量平均在2.7左右，有些地区也出现了不同程度的酸化。从长期来看，施用生物炭基肥可以改善土壤的团粒结构，调节土壤酸碱度，维护黑土地的地力。农民在种地的同时还可以养地，不仅能给他们带来成本和收益上的实惠，对于农业可持续发展也是很有意义的。”莫旗农牧业局局长王延忠说。
变废为宝秸秆成了香饽饽
去年5月，黑龙江农垦建三江管理局与北京三聚环保新材料股份有限公司签约，共同开展秸秆生物质综合循环利用项目，利用建三江地区丰富的农作物秸秆、稻壳资源，生产生物炭基肥，服务东北地区广大农民。
“农作物秸秆综合利用一直是困扰农业生产的难题。目前所提倡的秸秆还田方式，包括直接还田和炭化还田等。但就东北地区的气候条件来讲，秸秆直接还田无法得到充分腐熟，甚至还会影响来年作物的播种。”田有国说，目前我国每年产生约9亿吨秸秆，国家鼓励多种形式的秸秆还田，而炭化还田就是一种很好的方式。
据三聚环保旗下北京三聚绿能科技有限公司黑吉片区总经理柴文奎介绍，该公司所采用的炭化技术由三聚环保与南京农业大学联合开发，将回收来的秸秆，通过热裂解技术，转化为生物炭，并添加氮磷钾等养分元素，制成生物炭基肥。“九州方圆生物质新材料有限公司作为项目的落地企业，每年可消纳12万吨的农作物秸秆和稻壳，用于生产生物炭基肥，将辐射带动建三江地区50万亩水稻秸秆变废为宝。”
“其实我们的科学家，有很多在实验室做得很好的技术。但是如何让这些技术从实验室走向田间，用稳定的、连续的工业化生产来服务广大农民，才是我们要关心的问题。”田有国说，农民收入的增加，是衡量这项技术和模式好坏的标准，从目前田间的效果来看，农作物“秸秆炭化还田—土壤改良”技术具有良好的社会效应，是受农民欢迎的好技术。
“通过炭化将秸秆变肥还田，是一种营养的反哺，是‘原汤化原食’的智慧。生物炭特殊的孔隙结构保证了良好的肥效和缓释作用，不仅实现了减肥减药的目标，也是对土地、环境和食品安全的保护。”中国石油和化学工业联合会主任助理兼科技项目处处长李文军对记者说。
