對于一個擁有14億人口、人均耕地不足1.38畝、正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程加速期的國家，如何在有限的耕地上產(chǎn)出更多、更安全的糧食，始終是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。設在沈陽農(nóng)業(yè)大學的我國首家生物炭領域的研發(fā)機構??遼寧省生物炭工程技術研發(fā)中心，以農(nóng)林廢棄物為原料制備“生物炭”，不僅為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來低碳、循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展的新理念，還可以解決能源、環(huán)境、生態(tài)、特別是種植業(yè)的可持續(xù)發(fā)展中面臨的難題。
“生物炭作為一種新型肥料，可以有效地改善土壤結構和理化性質(zhì)，增加作物產(chǎn)量。當它應用于氣候變化領域，可固碳減排，是一種有效的‘碳匯’技術；當它與農(nóng)林業(yè)相結合，可解決廢棄物污染與循環(huán)利用問題；當它應用于環(huán)境領域時，可固持重金屬并吸附有機污染物。”遼寧省生物炭工程技術研究中心主任科研人員介紹。
近年來，我國糧食生產(chǎn)總量連續(xù)多年突破萬億斤大關，連年豐收的背后，不僅有強大的政策保障、巨大的生產(chǎn)投入和領先的科技支撐，還有超過全球1/3的化肥施用量，以及土壤酸化板結、土層變薄、有機質(zhì)含量下降、水體富營養(yǎng)化等現(xiàn)象，無法輪耕休養(yǎng)的土地已不堪重負，而近年興起的生物炭技術無疑是解決上述問題的有效途徑之一。
2005年，在陳溫福院士的帶領下，沈陽農(nóng)業(yè)大學在國內(nèi)率先開始研發(fā)制備生物炭技術，他們相繼解決了長期制約農(nóng)林廢棄物資源化利用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的原料收集難、儲運成本高等問題，研發(fā)了以“半封閉式亞高溫缺氧干餾炭化新工藝和移動式組合炭化爐”為核心的生物炭制備技術，生產(chǎn)出提高養(yǎng)分利用效率、減少淋溶損失的生物炭肥料，其中“簡易玉米芯顆粒炭化爐及其生產(chǎn)方法”獲得國家發(fā)明專利以及遼寧省科技成果轉(zhuǎn)化項目認定。
這是經(jīng)過近十年的潛心研究，研發(fā)中心的科研人員們?yōu)楦牧纪寥馈⒈Ｕ霞Z食安全、破解秸稈禁燒等難題開出的一劑“藥方”�！吧锾俊狈褐干镔|(zhì)在缺氧條件下熱解形成的穩(wěn)定的富碳產(chǎn)物。它通過把以秸稈為主的農(nóng)林廢棄資源經(jīng)過加工再利用，形成“生物炭”后再返還給農(nóng)田。
2008年，“沈陽農(nóng)業(yè)大學生物炭工程技術研究中心”正式成立。中心成立后，以生物炭基緩釋肥和土壤改良劑為主打產(chǎn)品，進行深度開發(fā)并獲得生產(chǎn)許可證，在遼寧省進行小面積試驗示范。遼寧省生物炭工程技術研究中心正式組建，該中心也成為我國生物炭領域的第一家專門研發(fā)機構。
近年來，遼寧省生物炭工程技術研究中心結合國家馬鈴薯產(chǎn)業(yè)體系，在全國各地開展馬鈴薯專用生物炭肥試驗示范，在全國20個試驗站開展了花生專用炭基肥料試驗示范，在遼寧省11個市縣區(qū)開展了炭基肥料大面積試驗示范。為了促進以“秸稈炭化還田技術”為代表的生物炭產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，實現(xiàn)產(chǎn)學研用的有機結合，該中心與企業(yè)協(xié)作開展技術開發(fā)和試驗示范，初步建立起“以生物炭為核心，以簡易制炭技術為基礎，以生物炭肥和土壤改良劑為主要發(fā)展方向，兼顧炭化生物質(zhì)煤”的農(nóng)林廢棄物綜合利用理論與技術體系。
截至目前，遼寧省生物炭工程技術研究中心擁有39名固定研究人員，獲得生物炭相關技術、裝備、產(chǎn)品專利授權13項，先后獲得國家自然科學基金、國家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金、中央財政推廣項目和農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項目資助，成為涵蓋農(nóng)學、園藝、土壤、環(huán)境、微生物、農(nóng)業(yè)工程、信息與電氣化等專業(yè)人才的遼寧省重大科學技術研究平臺。
“目前我國年產(chǎn)農(nóng)林廢棄物約14億噸，僅玉米、水稻、小麥等大宗作物的秸稈量就達到6.5億噸。隨著我國糧食生產(chǎn)總量的增加，這一數(shù)字還將進一步提高。如果將這些生物質(zhì)還田，無疑是增加土壤輸入、遏制土壤退化、改善耕地質(zhì)量的有效措施�！边|寧省生物炭工程技術研究中心負責人表示，作為我國首家生物炭研發(fā)機構，中心將努力成為國際先進、國內(nèi)領先的集生物炭研究、開發(fā)、轉(zhuǎn)化為一體，人才培養(yǎng)、學術交流、技術培訓相結合的綜合研發(fā)平臺，為服務三農(nóng)、加強新農(nóng)村建設提供的技術支撐。
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