東南網(wǎng)12月27日?qǐng)?bào)道（福建日?qǐng)?bào)記者 張輝）

農(nóng)作物秸稈,、畜禽糞便、加工下腳料等農(nóng)業(yè)廢棄物,，處理起來一直讓人頭疼,。其實(shí)，它們是放錯(cuò)了位置的資源,，可以就地還田,，化作春泥更護(hù)花，也可以堆漚發(fā)酵,，轉(zhuǎn)化成營(yíng)養(yǎng)豐富的有機(jī)肥……

其中,，秸稈等生物質(zhì)材料在缺氧條件下熱裂解而成的富碳產(chǎn)物，稱為生物炭,。福建科技人員便是引入炭化工藝,，探索生物炭在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用?！昂诨?，讓農(nóng)業(yè)廢棄物迎來重生，它們和常規(guī)肥料雙劍合璧后就成了炭基肥,，擁有改善土壤結(jié)構(gòu),、培育土壤肥力、增加土壤碳儲(chǔ)量等多重技能,，成為綠色低碳農(nóng)業(yè)舞臺(tái)上的“大主角”,。

煙稈何去何從

光澤縣寨里鎮(zhèn)橋亭村煙農(nóng)邱希財(cái)種了半輩子烤煙，也和煙稈周旋了半輩子,。

“在福建,，廣大煙區(qū)普遍采取煙稻水旱輪作模式，也就是每年7月煙葉采收后,，無縫銜接種一季晚稻,。”邱希財(cái)說,，在水稻插秧前,，必須處理好烤煙秸稈。一般來說,，一株煙稈1米多高,，一畝煙田能產(chǎn)生1100多株煙稈,，鮮重1噸左右。

這么多煙稈何去何從,？

過去,，邱希財(cái)家的煙田不過六七畝，煙稈大都堆放在田埂邊,，聽之任之,。但隨著機(jī)械化程度提升，煙田面積已增加至上百畝,。這么多煙稈如果焚燒,，會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體、粉塵等,，且造成火患,。因此，普遍的做法是整地時(shí)用拖拉機(jī)將煙稈就地粉碎還田,。

這種方式看起來經(jīng)濟(jì)環(huán)保,，但也有風(fēng)險(xiǎn)。

“烤煙連續(xù)種植多年后,，容易滋生青枯病等土傳病害,，造成連作障礙?！鼻裣Ｘ?cái)說,，煙稻輪作本是通過水淹減少病害發(fā)生，但如果將帶有病原菌的秸稈直接還田,，會(huì)增加下一季烤煙染病風(fēng)險(xiǎn),，影響產(chǎn)量和品質(zhì)。此外,，在水熱條件不足的地區(qū),，秸稈還田后分解速度較慢，土壤容易出現(xiàn)大量空隙,，后茬作物種子與土壤接觸不足,，將導(dǎo)致種子發(fā)芽率降低，無形中增加用種成本,。

2019年,，光澤縣入選全國(guó)首個(gè)“無廢城市”建設(shè)試點(diǎn)縣。探索農(nóng)作物秸稈,、雞糞等農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用新渠道,，是其中“無廢農(nóng)業(yè)”板塊重要建設(shè)內(nèi)容之一。在這樣的背景下,，當(dāng)?shù)匾M(jìn)了以王成己為代表的省農(nóng)科院專家團(tuán)隊(duì),。

王成己長(zhǎng)期從事土壤碳循環(huán)與氣候變化,、生物炭農(nóng)學(xué)與環(huán)境效應(yīng)研究?！稗r(nóng)業(yè)雖是溫室氣體排放源之一,，卻也有著巨大的碳匯潛力?！彼f,，在“雙碳”背景下,，具有強(qiáng)大固碳能力的生物炭,，成為研究熱點(diǎn)。早在2009年,，王成己所在團(tuán)隊(duì)便開展生物炭在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究,，并在山地果茶園中示范推廣。如今,，他將這一技術(shù)應(yīng)用到了煙田,。

“黑化”的煙稈

從煙稈到生物炭，如何華麗變身,？

“煙稈首先要自然風(fēng)干,，將水分控制到30%以下，而后機(jī)械粉碎,，送入炭化爐,，歷經(jīng)無氧熱裂解?！惫鉂删驮偕茉纯萍及l(fā)展有限公司技術(shù)負(fù)責(zé)人蔡梅水說,，炭化是生產(chǎn)生物炭的核心環(huán)節(jié)。處于缺氧環(huán)境的農(nóng)作物秸稈在高溫裂解作用下,，水分,、雜質(zhì)等“灰飛煙滅”，成為可燃性氣體,，經(jīng)回收循環(huán)后回到起點(diǎn),，循環(huán)為炭化爐提供熱能；含碳有機(jī)物則在高溫作用下不斷富集,，最終形成粉狀,、顆粒狀、塊狀的生物炭,。其間,，氮、磷,、鉀等養(yǎng)分也得到適度保留,。

人們生活中常見的燒烤炭,、活性炭、煙花引線炭等,，都是炭化的產(chǎn)物,，只不過其炭化溫度和時(shí)長(zhǎng)有所不同。

“溫度太低,，時(shí)間太短,，炭化程度不夠；反之,，碳的富集程度高,，但其他養(yǎng)分可能大量流失?！蓖醭杉赫f,，為了匹配最合適的炭化工藝，研究團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)多次試驗(yàn),，最終確定了煙稈生物炭最理想的技術(shù)方案,，也就是在450℃條件下，持續(xù)燒制大約2個(gè)小時(shí),。目前,，這一技術(shù)已實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室到工廠規(guī)模化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變,，一次可以炭化50噸煙稈,。

“黑化”之后的煙稈，最終歸宿是土壤,。這些黑不溜秋的炭塊或炭粉骨骼驚奇,，有獨(dú)特的空隙結(jié)構(gòu)和較大的比表面積——即在相同質(zhì)量下，擁有更大的表面空間,。這意味著,，它們?nèi)谌胪寥篮螅憔哂胁豢尚∮U的吸附能力,，能夠牢牢鎖住土壤中的水分和養(yǎng)分,，為土壤微生物提供充足的生存空間。在光澤煙葉產(chǎn)區(qū),，傳統(tǒng)肥料利用率只有不到30%,。生物炭恰恰可以保水保肥，從而大大減少化肥用量,。

從內(nèi)涵上看,，生物炭小小身軀，卻猶如一個(gè)豐盈的碳庫(kù)，將空氣中的二氧化碳以有機(jī)碳的形式封存其中,，為植物生長(zhǎng)提供豐富碳源,。此外，生物炭中還含有氮,、磷,、鉀、鈣,、鎂等植物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素,。在穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)加持下，它們?cè)谕寥乐械姆纸馑俣葮O慢,，能夜以繼日為土壤固本培元,。為了把生物炭打造成“六邊形戰(zhàn)士”，農(nóng)業(yè)專家還通過科學(xué)配比,，讓生物炭與不同的肥料喜結(jié)連理,，為不同作物量身定制炭基肥，放大其培肥土壤功效,。

今年，王成己團(tuán)隊(duì)在邱希財(cái)家開辟了3畝試驗(yàn)田,，讓炭基肥產(chǎn)品與不同肥料同臺(tái)競(jìng)技,，結(jié)果不負(fù)眾望?！笆褂脽煻捝锾亢吞炕屎?，提升了煙田肥力，促進(jìn)烤煙提質(zhì)增效,，同時(shí)還可減少化肥用量20%至30%,。”王成己說,。

如何接住“潑天的富貴”

隨著生產(chǎn)工藝的突破,，煙稈生物炭產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用加速推進(jìn)，正迎來“潑天的富貴”,。

“光澤是全國(guó)優(yōu)質(zhì)煙葉重點(diǎn)產(chǎn)區(qū),。”南平市煙草公司光澤分公司煙葉辦負(fù)責(zé)人池國(guó)勝說,，去年該縣煙葉種植面積3.44萬畝,，每年產(chǎn)生廢棄煙稈約2.9萬噸。早前,，光澤縣啟動(dòng)煙稈生物炭肥開發(fā)利用與農(nóng)田土壤健康保育項(xiàng)目,。按照計(jì)劃，2023年至2025年,，該縣將回收廢棄煙稈3.75萬畝,，通過生產(chǎn)煙稈生物炭等方式,，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用。值得一提的是,，光澤是全國(guó)重要的白羽肉雞養(yǎng)殖基地,，年產(chǎn)鮮雞糞超50萬噸。在光澤,，煙稈與雞糞,，曾經(jīng)的兩大廢棄物，成為炭基肥黃金組合,。

盡管炭基肥效果不俗,，但作為新生事物，在推廣過程中難免遭遇水土不服,。最大的障礙在于成本居高不下,。

王成己算了一筆賬：“15畝煙田產(chǎn)出的煙稈原料，才能燒出1噸生物炭,。光是收集,、運(yùn)輸、晾曬,、粉碎,，一畝煙稈所需要的人工成本就需要200多元?！鞭r(nóng)戶若使用煙稈生物炭部分替代傳統(tǒng)肥料,，每畝要增加數(shù)百元的用肥成本。

在他看來,，生物炭成本居高不下的背后,，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化水平較低。目前,，烤煙生產(chǎn),，尤其是采收環(huán)節(jié)，還極大依賴人工作業(yè),，適用于南方山地丘陵地區(qū)的專用煙稈采收設(shè)備仍是稀缺品,。有感于此，光澤縣正通過科企協(xié)作,，研發(fā)新型煙稈拔稈機(jī),，以期在產(chǎn)業(yè)前端降本增效。

福建省煙草科學(xué)研究所研究員唐莉娜則建議,，引入社會(huì)化服務(wù)模式,，通過在產(chǎn)地建設(shè)小型炭化爐的方式，就近為農(nóng)民提供煙稈炭化服務(wù)。但局限性在于,，烤煙生產(chǎn)具有很強(qiáng)的季節(jié)性,，炭化工廠難以全年可持續(xù)運(yùn)營(yíng)。因此,，應(yīng)當(dāng)拓寬生物炭原料來源,。實(shí)際上，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,，毛竹,、木材加工下腳料、農(nóng)作物秸稈,、畜禽糞便等,，幾乎“萬物皆可炭化”。

農(nóng)業(yè)碳匯交易,，則為生物炭創(chuàng)造了更多應(yīng)用場(chǎng)景,。

所謂農(nóng)業(yè)碳匯交易，就是將農(nóng)業(yè)固碳減排貢獻(xiàn)量化后,，參與市場(chǎng)交易,，以抵消生產(chǎn)生活中的碳排放。在這方面,，福建早有探索,。2022年7月，南靖縣完成了全國(guó)首單農(nóng)田碳匯交易,。該項(xiàng)目通過采取秸稈還田、減施化肥,、增加有機(jī)肥施用量,，實(shí)現(xiàn)土壤增碳。2024年12月,，惠安縣又完成了全國(guó)首單土壤改良農(nóng)業(yè)碳匯交易,。該項(xiàng)目探索出了“牡蠣養(yǎng)殖—廢殼利用—土壤改良—碳匯交易”的新模式。

王成己認(rèn)為,，生物炭對(duì)于壯大土壤碳庫(kù),，收效顯著。若能通過農(nóng)業(yè)碳匯交易,，以市場(chǎng)方式反哺低碳農(nóng)業(yè),，提高農(nóng)民以生物炭替代化肥的積極性，可有效推進(jìn)生物炭基產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,，同時(shí)為基于生物炭的碳匯產(chǎn)品開發(fā)和交易提供廣闊前景,。