生物质炭成就有机水稻碳汇“第一拍”

原标题：生物质炭成就有机水稻碳汇“第一拍”

　　在江苏省南京市六合区，科研人员在对生物质炭进行稻田应用示范试验。 受访者供图

　　近日，一块位于江苏省南京市高淳区东坝街道和睦涧村的水稻田备受关注。2022年7月，高淳区与生态环境部南京环境科学研究所、南京农业大学、南京国环有机产品认证中心有限公司合作，向和睦涧村淳和水稻专业合作社的500亩有机水稻田投放了60吨生物质炭。观测数据显示，2022年11月30日至2023年11月30日，这片稻田病虫害发生率平均下降15%，土壤固碳量平均增加89%，稻田温室气体直接排放平均减少16%，净排放量平均减少51%，共产生碳汇130.67吨二氧化碳当量。

　　不仅如此，这些碳汇随后被一家公司以每吨75元、总价9800.25元的成交价拍下，成为全国生物质炭有机水稻产生碳汇的“第一拍”。种田人变“卖碳翁”，种水稻的同时收获好空气，还能将“碳票”换成钞票。成就这片水稻田的生物质炭到底为何物？生物质炭的应用是否能为碳减排提供有力支撑？

　　实现碳减排的同时吸附有机污染物

　　稻田是温室气体甲烷的重要排放源，我国每年稻田甲烷排放量约500万—800万吨。2022年5月，农业农村部、国家发展改革委共同印发《农业农村减排固碳实施方案》，将稻田甲烷减排行动置于十大行动之首。

　　生物质炭是否能为有机稻田固碳减排分忧，成为专家学者的关注点。事实证明，生物质炭的潜力不可小觑。

　　生物质炭是指将秸秆、树枝、菌渣等生物质废弃物，在无氧或限氧环境中，经高温热裂解所产生的富碳固态物质。南京农业大学资源与环境科学学院副教授程琨告诉科技日报记者，在无氧或限氧条件下，生物质废弃物在250℃—750℃发生热解。其碳水化合物结构崩解后，将产生生物质炭、木醋液和生物质可燃气。目前国内外生物质热解技术大致可分为三大类：一类是在小于500℃环境下的低温慢速热解，一类是在500℃—700℃的中温快速热解，一类是在700℃以上的高温闪速裂解。

　　“生物质炭用于农业生产能增加土壤有机质、改善土壤性质，提高土壤养分和水分保持能力，促进作物生长，提高作物产量并改善农产品品质。”南京农业大学资源与环境科学学院教授郑聚锋说，生物质炭一般呈碱性，施入土壤后可以中和土壤酸性，促使土壤中的重金属离子沉淀。同时，生物质炭还可以有效吸附土壤中的重金属，减少作物对重金属的吸收。

　　“我们和国内其他学术团队大量的田间试验显示，生物质炭可以显著降低我国南方镉污染稻田水稻籽粒对镉的吸收。”郑聚锋介绍，生物质炭具有较大比表面积、孔隙多，能够吸附并固定有机污染物在其表面，还能通过增强土壤中微生物的活性，提高微生物分解有机污染物的能力。因此，生物质炭施用于含有机污染物的土壤，可以有效阻控植物对有机污染物的吸收。

　　生物质炭除被直接施用进行土壤改良外，还可与氮、磷、钾等化学肥料按照一定比例混合后，制成生物质炭基肥，作为新型肥料在农田中广泛应用。郑聚锋曾统计过国内247个观测点的炭基肥田间试验数据，发现施加了炭基肥后，玉米、大豆、水稻、蔬菜等作物增产率达7.8%—16.8%，所有作物平均增产10.9%。

　　“我们团队在2017年也做过研究，发现在农田施加生物质炭基肥后，可以提升肥料的养分利用效率并降低温室气体排放。其中，氮素利用效率提升了43%，而碳排放降低了20%。”郑聚锋说。

　　在炭化装备研制等方面已有创新成果