秸秆炭化还田改土固碳减排技术.docx

秸秆炭化还田改土固碳减排技术一、技术名称桔秆炭化还田改土固碳减排技术二、技术概述（一）技术基本情况秸秆是土壤有机质的重要来源，秸秆炭的含碳量达65%以上，具有很好的固碳减排作用。秸秆还田能有效改善土壤性状、优化土壤功能、提高耕地质量。科学开展农作物桔秆循环利用，是推进农业供给侧结构性改革、改善提升大气环境质量、推进绿色生态发展、建设循环农业、实现碳达峰碳中和“3060”目标的重要举措，对于稳定农业生态平衡、改善生态环境、建设美丽宜居乡村、缓解资源约束、减轻环境压力具有重要意义。近年来，随着农作物产量的提高，桔秆产量也在增加，秸秆直接还田虽然简便、快捷,但也存在土壤与种子不能紧密接触，影响种子发芽生长，作物出苗不齐，幼苗扎根不牢：病虫草害加剧,农药除草剂施用量增加;土壤秸秆转化微生物与作物幼苗争夺氮素养分的矛盾，严重时还会造成黄苗、弱苗，导致减产。生物炭是农林废弃物等生物质在缺氧或限氧条件下热裂解形成的呈碱性、具有巨大比表面积和丰富孔隙结构以及强吸附能力的稳定固体富碳产物。生物炭在改善土壤结构、增加土壤微生物多样性、吸持养分、提高作物产量、固碳减排、治理环境污染等方面具有巨大应用潜力。（二）技术示范推广情况农业绿色发展技术导则（2018-2030年），将生物炭基肥料等新产品及其生产工艺列入我国未来10年农业绿色发展集成示范内容，“秸秆炭基肥料利用增效技术”和“秸秆炭化还田固碳减排技术”分别列为2020年和2021年农业农村部重大引领性技术。2020年以来，该技术在成都平原、丘陵区及攀西特色水果种植区进行了示范推广。（）提质增效情况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%；在遂宁，酸性紫色土连续使用炭基肥3次后，土壤有机质提高3gkg,玉米增产15%以上。在烤烟上的应用表明，炭基复混肥示范具有较高的经济性状，平均亩产量、亩产值、均价、上等烟率分别为132.90kg/667m2、3612.98元/667m2、29.00元/kg、75.27%,分别较常规肥料高11.02%、12.14%、2.75%、7.60%o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34%,有效解决土壤肥力欠缺的问题。（四）技术获奖情况共同参与完成的烤烟废弃物炭化改土机制及炭基肥工程化开发获烟草行业2021年科技进步二等奖，生物炭暨秸秆炭化综合利用技术研究与应用于2017年获辽宁省科技进步一等奖。三、技术要点总体技术思路：以生物炭为核心，以炭化技术为基础，以生物炭基肥料和土壤改良剂为主要发展方向，通过生物炭基农业投入品的产业化、规模化应用，同时实现秸秆综合利用、耕地质量提升、农田固碳减排多重目标。1 .生物炭原料制备生物炭应该是在相对缺氧的情况下对生物质进行亚高温裂解(也称炭化)而获得的固体产物，裂解温度一般在300°C600°C之间，在裂解过程中生物质会裂解为可燃气、焦油、木醋液、生物炭等产品。可燃气可用于炭化设备的辅助自加热，有效减少能耗，余气还可实现供暖供热，木醋液具有防虫、防病、除臭和环境消毒作用，具有开发为多种绿色农业投入品的前景。生物炭为裂解完成后残留的黑色固体物质,若呈灰白色则为灰化严重，呈黄褐色或原料的原色则为裂解不完全，二者均是裂解条件或裂解时间控制不当条件下的产物，为不合格的产品。对于使用粉碎秸秆生产的生物炭产品可直接使用，而对于采用原状秸秆制得的生物炭宜对其进行适当挤压，以使其断成长度小于ICm的小段或颗粒。对于较细的粉末应喷施5%左右的水使其湿润以避免扬尘。2 .大田作物施用技术大田作物生物炭用量依据土壤有机质水平确定：有机质小于5gkg的土壤，每亩用量500kg-1000kg；有机质大于5gkg的土壤，每亩用量200kg500kg。为了不影响微生物群落结构和功能，故每亩一次性用量最好不超过750kg,若用量超过750kg,可分次施用。在休闲期深耕使用，将生物炭均匀撒施于地表，立即和秸秆麦茬或有机肥一并翻入土壤，深耕深度以OCm30cm为宜。在此基础上，还可以种植绿肥，进一步培肥地力。在翻压绿肥时，可以用一次生物炭，即将生物炭均匀撒于地表，与绿肥一并深翻入土。大田作物在播前结合浅旋地，将生物炭均匀撒施于地表，与有机肥在翻地前均匀一次性施入，深度以IOCm20cm为宜。但在播种时，为了缓解生物炭的碱性过强，选化学肥料做种肥时应选择中性或生理酸性肥料,避免施用碱性肥料,尤其是核态氮肥,防止氮肥的损失。3 .园地施用方法果园生物炭的施用一般在秋季施基肥时施用，苹果以中熟品种采收后、晚熟品种采收前为最佳，一般为9月下旬至10月上旬。梨树最好的基肥施用时间是早熟的品种在果实采收后进行，中晚熟的品种在果实采收前进行。桃树在落叶前1个月左右施用。对于多年生的果树则可选择穴施并配施化肥(GB/T150632009)及堆肥的方式进行。具体做法为在果树两侧滴水线处(或树冠垂直投影外边缘处)挖长50Cm100cm,宽30cm,深40Cm的坑，然后施入生物炭及化学肥料或堆肥并覆土，覆土后使施肥穴的位置较其他部位略低，以利降雨时雨水向该处汇集并被保持，其他时间追肥或灌溉时也可在施肥穴部位进行。次年秋季生物炭再次施用时可变换挖穴的方向或位置以使生物炭在树冠周围均匀分布。对于10年以下树龄的果树株生物炭用量在6kgIOkg左右，每穴3kg5kg,对于树冠较小的幼年树可酌情适当减少用量,而对于树冠较大的产量较高的成年树可适当增加生物炭用或增加施肥穴的数量。化肥(15-15-15)的用量一般每穴1kg,也可每穴再施用5kgIOkg堆肥。随着生物炭的逐年施用其在土壤中的效果有逐年累加的效应，每连续施用23年后可停用几年再恢复施用。四、适宜区域该模式适合于我国的粮食主产区或经济作物主产区等秸秆枝条量丰富的地区，适用的秸秆主要有玉米、小麦、稻草、大豆、棉秆、果树枝条等。特别适合土壤有机质含量低、土壤板结、土壤粘重、土壤酸化和存在连作障碍或轻度污染的区域。五、注意事项耕层土壤PH值V7.5,生物炭直接还田地块，根据土壤肥力状况及生物炭养分含量、还田量，酌情减施磷肥和钾肥。生物炭密度较小，宜随风飘散，运输时应装袋，施用时应尽量避开大风天气，施入土壤后应尽快覆土，对于干的粉末状生物炭施用前可适当喷水，且在人工施用时应做好防护工作，避免粉尘进入呼吸道，危害身体健康。六、依托单位1.四川农业大学