秸稈上做文章，找到農業減碳新路

 

如何找到一種既能固碳，又能減少碳排放的方法為糧食作物生產的碳中和提供一條技術路徑？團隊將研究聚焦到秸稈碳化為生物炭后還田。

 

“目前三大主糧作物每年產生6.24億噸秸稈。如果把秸稈做成生物炭還田，可以改良土壤，使土壤蓬松，增加對土壤養分和水分的保持能力，讓土壤中的碳長期留存在土壤里，降低碳分解的速度，增加土壤碳量。”夏龍龍介紹，將秸稈制成生物炭的過程中，秸稈會被熱解，生成惰性碳。同時，生物炭可以促進稻田中甲烷的氧化，從而減少甲烷的排放，并促進氧化亞氮轉化為氮氣。

 

但將秸稈加工為生物炭并不能讓糧食生產的碳減排一蹴而就。團隊經過測算發現，如果將秸稈碳化為生物炭還田，同時配以氮肥優化管理和稻田間歇灌溉，能將總碳排放從5.6億噸降低至2.3億噸，減排幅度高達66%，但仍然無法實現碳中和。

 

“從固碳的角度，現在需要開發效率更高的方法。”顏曉元指出關鍵所在。秸稈加工為生物炭的過程，還有額外饋贈，那便是生物氣、生物油等副產物。“目前已經有項目將生物氣、生物油添加到其他物質中，進行純化發電。”夏龍龍介紹，團隊經過測算發現，每年將三大作物產生的72%的秸稈制成生物炭，再收集其間產生的生物氣和生物油進行能源替代，僅后者就可以減少3.3億噸的二氧化碳排放。

 

在此基礎上，再加上生物炭還田的固碳效果，三大主糧作物生產中，碳排放量可以從2.3億噸減少到-0.4億噸，實現從碳源到碳匯的轉變，從而實現碳中和，同時能夠提高作物產量，降低活性氮和大氣污染物排放。

 

“這項研究最大的價值，是為農業碳中和的實現提供了一條可能的途徑和借鑒模式。”夏龍龍說。

 

不積跬步無以至千里。未來，我國的農業碳中和還需破解哪些難題，如何挖掘農業碳中和潛力？

 

顏曉元認為，目前生物炭的生產成本還比較高，而且秸稈回收有季節性，要調動企業積極性，平衡經濟收益與生產成本；同時要開發輕便化的生物炭加工裝備，使生產出的炭能迅速還田，生產過程產生的能源，能夠被合理利用。

 

顏曉元建議，未來，還可以嘗試評估碳足跡，推進節能降耗和使用清潔能源，實現全產業鏈的碳減排；同時，優化和集成已有農業減排固碳技術措施并形成區域示范，加強技術創新和研發，建立農業低碳補償機制，推動將農業生產活動納入碳減排與碳交易框架體系。（記者 金鳳）