本文摘要：摘要：我國(guó)農(nóng)作物秸稈資源量大，種類豐富，分布范圍廣泛，碳含量高，具備良好的資源化潛力。利用秸稈制備的炭基肥作為一種土壤肥力改良與修復(fù)材料，因具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、較高的比表面積和陽(yáng)離子交換量等性質(zhì)，可有效提升土壤肥力質(zhì)量和農(nóng)作物產(chǎn)量，成為當(dāng)
摘要：我國(guó)農(nóng)作物秸稈資源量大，種類豐富，分布范圍廣泛，碳含量高，具備良好的資源化潛力。利用秸稈制備的炭基肥作為一種土壤肥力改良與修復(fù)材料，因具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、較高的比表面積和陽(yáng)離子交換量等性質(zhì)，可有效提升土壤肥力質(zhì)量和農(nóng)作物產(chǎn)量，成為當(dāng)下的研究熱點(diǎn)。本文通過(guò)綜述我國(guó)秸稈資源分布特征、秸稈炭基肥的主要制備技術(shù)及其在土壤質(zhì)地改良方面的研究進(jìn)展，指出了炭基肥提升作物產(chǎn)量品質(zhì)的效應(yīng)，旨在為秸稈炭基肥在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大規(guī)模推廣應(yīng)用提供參考。
關(guān)鍵詞：秸稈;生物炭;炭基肥;土壤;作物
隨著集約化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，以秸稈為代表的農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)量激增，全球每年有近40億噸的產(chǎn)量，我國(guó)每年秸稈產(chǎn)量可達(dá)到9.8億噸，如何高效資源化利用農(nóng)業(yè)廢棄物是當(dāng)下亟待解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)的秸稈利用以直接還田、焚燒或丟棄為主，不僅利用效率低下，還會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。如何在不造成環(huán)境污染的前提下，高效利用秸稈資源成為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的研究熱點(diǎn)。
農(nóng)作物論文范例：農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)作物種植中的作用探討
生物炭作為一種重要的可再生資源，主要以農(nóng)業(yè)廢棄物如秸稈、動(dòng)物糞便等為原料，在厭氧或缺氧的條件下，經(jīng)一定的溫度(700℃)熱解產(chǎn)生的含碳量高、具有較大比表面積，穩(wěn)定的固態(tài)物質(zhì)，還包括少量的微量元素[1]，利用生物炭與肥料摻混、包膜定型以及化學(xué)反應(yīng)等方式制備炭基肥，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域已被廣泛研究[2]。因此，以秸稈為原料制備高品質(zhì)生物炭控釋材料，與肥料混合生產(chǎn)生物炭基肥料，成為利用秸稈資源和替代傳統(tǒng)化肥的主要途徑之一，這不僅有利于農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效，還能減少農(nóng)田面源污染風(fēng)險(xiǎn)[3]。
2017年月28日，國(guó)家農(nóng)業(yè)部發(fā)布了《關(guān)于推介發(fā)布秸稈農(nóng)用十大模式的通知》(農(nóng)辦科[2017]24號(hào)文件)，提倡將“秸稈炭化還田、土壤改良技術(shù)”作為重點(diǎn)秸稈農(nóng)用模式推廣。2020年，秸稈炭基肥利用增效技術(shù)更是入選了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部十大引領(lǐng)性技術(shù)，極大推進(jìn)了秸稈炭基肥的市場(chǎng)前景。本文以秸稈炭化制肥為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)秸稈的分布特征、生物炭與炭基肥制備技術(shù)及相關(guān)土壤應(yīng)用研究進(jìn)行了闡述，為秸稈的高效資源化利用及炭基肥的制備提供借鑒。
1.我國(guó)秸稈的組成結(jié)構(gòu)和分布特征
據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部統(tǒng)計(jì)，2016年我國(guó)秸稈產(chǎn)量達(dá)9.84億噸，位居世界第一位，且以每年3%速率增加[4,5]。當(dāng)前我國(guó)秸稈資源主要為水稻、玉米、小麥秸稈，三大作物秸稈量約占總量的83.51%，油菜、甘蔗等其他作物秸稈作為次要來(lái)源占比較小[6]。鐘華平等[7]研究表明，我國(guó)秸稈資源總量自1949年以來(lái)呈線性增長(zhǎng)趨勢(shì)，且以糧食作物秸稈增長(zhǎng)為主;隨著農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整和種植技術(shù)的提高，次要秸稈來(lái)源在1980年后產(chǎn)量才急劇增長(zhǎng)。
本文以《2020年中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》中主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量為基礎(chǔ)[8]，采用草谷比法[9]，測(cè)算了我國(guó)015至2019年間農(nóng)作物秸稈資源組成分布，結(jié)果表明，這年間玉米秸稈的年均產(chǎn)量位居第一位，達(dá)3.1億噸，占測(cè)算總量的39.73%;水稻秸稈產(chǎn)量次之，為1.9億噸，占比約24.14%;小麥秸稈年均產(chǎn)量也達(dá)到了1.4億噸，占比達(dá)18.55%;而其他作物秸稈相較于這類有較大差距，僅豆類、甘蔗、油菜秸稈年均產(chǎn)量超過(guò)了2000萬(wàn)噸，僅占總量的10.73%;棉花、薯類和花生等作物秸稈的年均產(chǎn)量超過(guò)了1300萬(wàn)噸;而煙草、甜菜等作物的秸稈年產(chǎn)量均不足1000萬(wàn)噸。從秸稈元素組成上來(lái)看，各類秸稈的、元素含量均在32%以上，含量普遍較低。各類秸稈相比，水稻秸稈灰分含量最高，小麥秸稈有著較高的固定碳含量，小麥和甘蔗秸稈木質(zhì)素含量較高，甘蔗和玉米秸稈則有著較高的揮發(fā)分含量。
秸稈資源的分布與自然地理環(huán)境、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)條件有著密切的關(guān)系，區(qū)域差異大。我國(guó)秸稈資源主要集中在東北、華東和華中地區(qū)，2019年個(gè)地區(qū)的秸稈產(chǎn)量為4.82億噸，約占全國(guó)秸稈總產(chǎn)量的60.7%，華北、西北、西南地區(qū)秸稈資源相對(duì)較少，分別占總產(chǎn)量的13.06%、8.45%、11.01%。
從省域尺度來(lái)看，2019年各省中黑龍江省產(chǎn)量最大，達(dá)到了8650萬(wàn)噸，河南和山東的秸稈產(chǎn)量均超過(guò)6000萬(wàn)噸，省秸稈產(chǎn)量約占全國(guó)秸稈總量的29.11%;吉林、內(nèi)蒙古、河北、安徽、四川、江蘇等10個(gè)省份的秸稈資源也很豐富，產(chǎn)量均超過(guò)了3000萬(wàn)噸，約占該年度全國(guó)總量的48.65%;秸稈年產(chǎn)量超過(guò)1000萬(wàn)噸的省份還有遼寧、云南和江西等個(gè)省市，其秸稈資源總和占全國(guó)總量的19.50%;此外，有個(gè)省市自治區(qū)在該年的秸稈產(chǎn)量不足1000萬(wàn)噸，其中上海、西藏、北京等地區(qū)不足100萬(wàn)噸，僅占全國(guó)總量的0.20%。
根據(jù)我國(guó)秸稈的組成結(jié)構(gòu)和分布特征，針對(duì)生物炭基肥的開(kāi)發(fā)利用提出了以下建議措施：1)玉米、小麥和水稻秸稈，因其具有高的碳含量和一定的木質(zhì)素含量，養(yǎng)分含量較低特點(diǎn)，適合于開(kāi)發(fā)生物炭吸附控釋材料和土壤修復(fù)改良材料;2)針對(duì)東北、河南、山東等高秸稈產(chǎn)量的平原地區(qū)，建議建立規(guī)�；a(chǎn)的炭基肥設(shè)施及相關(guān)企業(yè)[12]，并給予相關(guān)的政策補(bǔ)貼，大力發(fā)展基于秸稈炭基肥還田的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式;3)針對(duì)秸稈產(chǎn)量達(dá)到一定規(guī)模、但地形條件相對(duì)復(fù)雜且秸稈不易搜集和運(yùn)輸?shù)牡貐^(qū)，鼓勵(lì)相關(guān)村鎮(zhèn)開(kāi)發(fā)小型的移動(dòng)式炭化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)生物炭基肥的現(xiàn)場(chǎng)制備及還田利用。
2.秸稈炭基肥的制備技術(shù)
2.1秸稈生物炭制備技術(shù)
利用秸稈制備生物炭目前已有大量的研究，生物炭的理化性質(zhì)因秸稈種類的不同存在差異性，相同制備條件下，水稻秸稈生物炭有著更高碳、氮含量及更大比表面積和孔隙容積，對(duì)養(yǎng)分有著較強(qiáng)的吸附能力;玉米秸稈炭孔隙分布更為密集，層理結(jié)構(gòu)更為明顯22;甘蔗、玉米秸稈炭灰分含量低;小麥、豆類秸稈炭具有較高的碳氮比。生物炭特性除了受到原料種類的影響，熱解條件也起到了決定性作用。目前比較常見(jiàn)制備方式有慢速熱解、快速熱解、熱解氣化、水熱炭化等。
慢速熱解是相關(guān)文獻(xiàn)中生物炭制備應(yīng)用最廣的技術(shù)，其加熱速率較慢，一般為20~100℃·min，反應(yīng)溫度約為300~800℃，制備的生物炭比表面積和碳含量較高，隨著熱解溫度的升高，pH、比表面積和芳香化程度逐漸增加，產(chǎn)率逐漸下降，孔隙結(jié)構(gòu)更加完善[2;快速熱解有著更高加熱速率，約為100~1000℃·s，其生物炭芳香化程度、含水量和密度更高，產(chǎn)率和pH偏低30;熱解氣化是在高溫和限氧條件下，將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成一氧化碳和氫氣，其生物炭產(chǎn)率相對(duì)較低，但具有較大的比表面積;水熱炭化以水蒸汽和生物質(zhì)反應(yīng)制備生物炭，需要較低的反應(yīng)溫度和較長(zhǎng)的停留時(shí)間，水熱炭具有較高的產(chǎn)率和更為豐富的含氧、含氮官能團(tuán)2325;閃蒸炭化加熱速率極高，可將熱解蒸汽迅速冷卻得到液體產(chǎn)物[231。
對(duì)生物炭進(jìn)行改性處理可使其理化性質(zhì)得到改善。姚春雪[32]使用磷酸活化小麥秸稈制備生物炭，發(fā)現(xiàn)磷酸改性提高了秸稈生物炭比表面積及表面官能團(tuán)、有效養(yǎng)分含量和陽(yáng)離子交換量。Li等[33]發(fā)現(xiàn)使用20%的Mg處理的磁性生物炭，可增加表面Mg–和Fe–基團(tuán)的含量，使其對(duì)水溶液中磷酸鹽的吸附量達(dá)99.5%，高于未改性的生物炭。
2.2秸稈炭基肥制備技術(shù)
當(dāng)前研究中，秸稈炭基肥的制備方法主要有摻混法、吸附法、化學(xué)反應(yīng)法、混合造粒法和包膜法。摻混法直接將生物炭與化肥快速混合，生產(chǎn)效率最高[34]。生物炭與肥料的配比是影響其應(yīng)用效果及場(chǎng)景的主要因素，炭基肥在促進(jìn)玉米植株生長(zhǎng)和提高土壤性狀方面效果最優(yōu);肥炭比為∶時(shí)，對(duì)土壤氮循環(huán)微生物功能群落正效應(yīng)最佳[35,36]。吸附法是將生物炭在一定濃度的肥料溶液中浸泡制備得到秸稈炭基肥，又稱為固–液吸附型炭基肥。
表征結(jié)果發(fā)現(xiàn)氮素能夠進(jìn)入生物炭的孔隙中，并有效延緩肥料在靜態(tài)水和土壤溶液淋溶條件下養(yǎng)分的釋放[37,38]。化學(xué)反應(yīng)法與吸附法類似，將生物炭和肥料在反應(yīng)釜中混合，通過(guò)加熱、攪拌等方式使其充分反應(yīng)制備生物炭基肥，具體生產(chǎn)方式與選用肥料種類有關(guān)。張?chǎng)┰诜磻?yīng)釜中添加一定比例的硝酸、氨水和生物炭，通過(guò)攪拌反應(yīng)并調(diào)節(jié)pH值至中性得到產(chǎn)物，干燥后得到反應(yīng)型炭基肥。
ElSharkawi等39則使用氨氣與生物炭進(jìn)行反應(yīng)制備炭基肥。研究結(jié)果表明，反應(yīng)型炭基肥對(duì)提高養(yǎng)分利用率、增加小麥和玉米等作物產(chǎn)量方面的效果均要優(yōu)于摻混型和吸附型，而吸附型炭基肥比摻混型的施用效果要更顯著[2,4043]。上述方法制備的炭基肥多為粉狀顆粒等未成型的形式，這對(duì)炭基肥的運(yùn)輸、貯存、施用等產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面造成諸多不便。混合造粒法將生物炭和一種或多種肥料粉碎成粒度均勻的粉末顆粒，然后通過(guò)各類機(jī)械成型方式進(jìn)行造粒，是當(dāng)前主要的炭基肥生產(chǎn)方法，具體可分為團(tuán)聚造粒成型和擠壓柱狀成型兩種方式[44]。
團(tuán)聚造粒是將粉狀顆粒在液橋的作用下積聚成小顆粒，而后通過(guò)設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)使黏聚的小顆粒在重力作用下成型;擠壓柱狀成型則是在機(jī)械外力作用下，將粉狀的炭基肥直接擠壓成型，其產(chǎn)品有著更高的機(jī)械強(qiáng)度、生產(chǎn)效率和緩釋性能[45]。不同的原料配比對(duì)造粒的機(jī)械強(qiáng)度也有著一定的影響，馬歡歡等[46]研究發(fā)現(xiàn)，使用70%的基礎(chǔ)肥料、16.6%的秸稈生物炭、13%的水制備擠壓柱狀炭基肥時(shí)，常溫下不需要粘接劑即可達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。包膜法是以細(xì)粉顆粒生物炭為膜層，對(duì)速效性顆粒肥料進(jìn)行包裹，制備得到炭基肥，施用后可逐漸釋放養(yǎng)分供給作物，能夠有效減少肥料養(yǎng)分在土壤中分解、揮發(fā)、沖蝕，提高養(yǎng)分利用率[47]。
但使用生物炭進(jìn)行包膜的炭基肥多為細(xì)粉狀顆粒，難以運(yùn)輸，使用其他包膜材料及粘接劑劑對(duì)炭基肥進(jìn)行成型處理，可提高其機(jī)械強(qiáng)度。苑曉辰等[48]以乙基纖維素為成膜材料，戊二醛為交聯(lián)劑，鄰苯二甲酸二乙酯作為增塑劑，吐溫80為乳化劑，采用溶液共混法制備出的炭基肥包膜材料，經(jīng)測(cè)試其機(jī)械強(qiáng)度、滲透率、吸水率等特性均滿足作為炭基肥包膜的需求。在包膜成型和混合造粒成型技術(shù)中，粘接劑起到了非常重要的作用，在生物炭和肥料的基礎(chǔ)上添加粘接劑能大幅提高炭基肥的成型率和農(nóng)用效果，成型效果主要與粘接劑的類型有關(guān)。
當(dāng)前的粘接劑主要有木質(zhì)素、羧甲基纖維素鈉、淀粉等。木質(zhì)素儲(chǔ)量大，無(wú)毒，可降解再生，是良好的炭基肥粘接劑[49];羧甲基纖維素鈉由天然纖維素或淀粉經(jīng)化學(xué)改性而成，使用時(shí)需添加酸、堿、醇的方式增加其粘接性能，其實(shí)際粘結(jié)效果最優(yōu)[50];淀粉粘接劑由小麥、玉米和薯類淀粉通過(guò)煮漿和沖漿的方式制備，其原料來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉且無(wú)污染，但存在易凝膠、初始粘接力不強(qiáng)、干燥后變脆等問(wèn)題，使用時(shí)需要添加無(wú)機(jī)填料、酸或加熱來(lái)增加其粘接性能。隨著對(duì)秸稈炭基肥研究的深入，大量的新型炭基肥制備技術(shù)開(kāi)始涌現(xiàn)。
廖上強(qiáng)等[51]采用熔融高壓混合法，使熔融尿素在一定壓力下進(jìn)入生物炭孔隙中，使氮肥利用率提高了9.97%，效果優(yōu)于摻混型和包膜型。Chen等[52]在原料中添加聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮，表征結(jié)果發(fā)現(xiàn)炭基肥具有較少的親水羥基，對(duì)養(yǎng)分的包裹更緊密。An等[53]利用微波熱解技術(shù)，將棉花秸稈、肥料和膨潤(rùn)土的混合物共同熱解制備炭基肥，其生產(chǎn)效率和孔隙結(jié)構(gòu)均有較大改善。
DeAmaralLeite等[54]在共同熱解制備炭基肥的基礎(chǔ)上接種促進(jìn)磷礦溶解的菌株，通過(guò)為菌株提供孔隙結(jié)構(gòu)，保護(hù)其免受土壤中捕食者的侵害，從而增加土壤中解磷細(xì)菌豐度，提高土壤速效磷含量。Wen等[42]利用微波輻射將高分子機(jī)制引入到秸稈炭基肥中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)炭基肥施用量為1%和2%時(shí)，土壤持水量分別增加了19.3%和31.56%。Baki等[55]則通過(guò)將生物炭、過(guò)硫酸銨、亞甲基雙丙烯酰胺、氯化鈣與丙烯酸和丙烯酰胺接枝共聚，合成一種新型水凝膠炭基肥來(lái)增加土壤的持水保水性能。
以上研究表明，生物炭基肥的性能及應(yīng)用場(chǎng)景主要受到秸稈生物炭和炭基肥制備技術(shù)影響：1)在原料選擇上，我國(guó)秸稈來(lái)源主要是玉米、小麥和水稻秸稈，其生物炭具有較高碳氮比、孔隙度和比表面積，養(yǎng)分固持能力強(qiáng)，為炭基肥制備提供了優(yōu)良的生物炭來(lái)源。2)在生物炭制備方面，制備方法的差異對(duì)生物炭的產(chǎn)率、養(yǎng)分含量及比表面積影響巨大，為提升生物炭的控釋性能往往需要提升生物炭的比表面積或者關(guān)鍵官能團(tuán)的相對(duì)豐度。
總體而言，由于熱解溫度較高，熱解和氣化技術(shù)制備出來(lái)的生物炭孔隙度較為發(fā)達(dá)且具有很好的物理控釋性能，但存在產(chǎn)率低和能耗高的技術(shù)瓶頸[31];而水熱炭化技術(shù)制備的生物炭養(yǎng)分含量較高且具有豐富的化學(xué)官能團(tuán)，且能耗相對(duì)較低，但存在生物炭孔隙度不夠發(fā)達(dá)、有大量廢液需要處理的問(wèn)題。因此為追求高品質(zhì)的生物炭產(chǎn)品，單純的以生物炭為生產(chǎn)目標(biāo)可能會(huì)存在資源浪費(fèi)及生產(chǎn)成本過(guò)高的問(wèn)題;開(kāi)展炭氣或炭油聯(lián)產(chǎn)技術(shù)可以在追求高品質(zhì)生物炭材料的同時(shí)，高效利用秸稈資源、節(jié)省企業(yè)的運(yùn)行成本。
1)在生物炭基肥技術(shù)方面，傳統(tǒng)的摻混、吸附、包膜、反應(yīng)法制備技術(shù)都已經(jīng)相對(duì)成熟，控釋性能基本與生產(chǎn)成本成正比，市場(chǎng)上主要的生物炭基肥料也以摻混和包膜型炭基肥為主，但目前的炭基肥往往還是以養(yǎng)分的控釋為主要目的，并沒(méi)有很好的發(fā)揮生物炭的功能性特征，如污染物固持、改善土壤結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)土壤pH等功能，因此，利用高品質(zhì)生物炭作為控釋材料的同時(shí)，可以考慮我國(guó)農(nóng)田土壤的特征及狀況，開(kāi)發(fā)高品質(zhì)且具備土壤改良或者修復(fù)功能的生物炭基肥，可能是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。2)傳統(tǒng)的控釋肥生產(chǎn)技術(shù)的提升空間相對(duì)有限;而控釋效果更好的吸附、反應(yīng)型炭基肥因運(yùn)輸生產(chǎn)等問(wèn)題未得到廣泛應(yīng)用，應(yīng)加強(qiáng)新型炭基肥在技術(shù)上的突破，減少成本的同時(shí)保證性能，確保炭基肥制備條件和秸稈種類與實(shí)際使用相適應(yīng)。
3.秸稈炭基肥土壤應(yīng)用進(jìn)展
目前，關(guān)于秸稈炭基肥的研究在我國(guó)已十分廣泛，除針對(duì)制備成型方法進(jìn)行改良外，其土壤應(yīng)用也逐漸成為研究熱點(diǎn)。炭基肥在土壤中的作用主要為以下三類：1)土壤修復(fù)、2)土壤改良及肥力提升、3)提升作物產(chǎn)量和品質(zhì)。研究表明，生物炭基肥利用其優(yōu)良的理化性質(zhì)不僅可以顯著提升土壤質(zhì)地和肥力，增加作物產(chǎn)量和品質(zhì)，同時(shí)還能有效地對(duì)污染物進(jìn)行固持，起到修復(fù)改良的作用。
3.1土壤污染修復(fù)應(yīng)用研究
目前我國(guó)農(nóng)田重金屬主要來(lái)源于礦業(yè)開(kāi)采、工業(yè)固廢及污水排放，重金屬在土壤中的富集對(duì)作物及人體健康構(gòu)成重大威脅。生物炭豐富的孔隙和大的比表面積使其具備對(duì)土壤重金屬的修復(fù)能力[56]。Chen等[57]在500℃下制備的水稻秸稈生物炭對(duì)Cd2+的最大吸附量可達(dá)到4.2477mg·g,而由其制備的炭基肥對(duì)Cd2+的吸附量提高了48.98%(5.9702mg·g)，大量的表面含氧官能團(tuán)和高離子交換量起到了主要作用。我國(guó)重金屬污染主要集中在華中和華東等糧食主產(chǎn)區(qū)，水熱炭化制備的炭基肥富有含氧官能團(tuán)，更有利于土壤修復(fù)，而對(duì)于西南、華南等地Cd、Pb污染密集的酸性紅壤，高溫?zé)峤獾乃窘斩捥炕室蚱漭^高的pH，可促進(jìn)Cu(II)、Cd(II)和Pb(II)沉淀物的形成，有效降低其在土壤中的含量[58,59]。
4.總結(jié)與展望
通過(guò)對(duì)我國(guó)秸稈產(chǎn)量及組成特征的分析表明，以秸稈制備的炭基肥，可根據(jù)作物類型和土壤條件針對(duì)性選擇秸稈種類及制備方法進(jìn)行土壤修復(fù)改良，提升作物對(duì)有效養(yǎng)分的吸收利用，達(dá)到增加作物產(chǎn)量和品質(zhì)的目的，具備了非常好的市場(chǎng)應(yīng)用前景及價(jià)值。然而，我國(guó)秸稈種類和區(qū)域間產(chǎn)量存在較大差異，增加了規(guī)�；媒斩捹Y源的難度;現(xiàn)有秸稈生物炭和炭基肥制備難以保證性能和生產(chǎn)應(yīng)用之間的平衡，新型炭基肥技術(shù)尚不成熟;各區(qū)域?qū)嶋H土壤狀況對(duì)炭基肥功能性要求的差異尚未解決，為使秸稈炭基肥今后更好地研究應(yīng)用，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)以下幾個(gè)方向的研究。
(1)根據(jù)我國(guó)秸稈資源的分布特征，形成不同區(qū)域秸稈資源化及生物炭制備技術(shù)指南及政策支持，形成相匹配的秸稈炭及其炭基肥產(chǎn)業(yè)，為秸稈炭基肥產(chǎn)業(yè)及循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供針對(duì)性的助力。(2)生產(chǎn)高品質(zhì)的生物炭往往資源化利用效率較低，應(yīng)大力發(fā)展秸稈炭氣聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，在生產(chǎn)高品質(zhì)生物炭及相關(guān)肥料的同時(shí)，制備和生產(chǎn)高品質(zhì)燃?xì)�，可以有效提升秸稈資源的利用效率，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益并促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。(3)加大對(duì)新型炭基肥技術(shù)的研發(fā)力度，突破傳統(tǒng)制備技術(shù)瓶頸，在提升炭基肥控釋性能的基礎(chǔ)上，應(yīng)針對(duì)不同區(qū)域土壤現(xiàn)狀及需求，開(kāi)發(fā)功能型生物炭基肥料，如提升生物炭基肥的土壤修復(fù)和改良的功能。
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作者：鐘磊，栗高源，陳冠益1,2,3*，王一喆，陳紅云，武文竹，李金磊，宋英今，顏蓓蓓
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