南林大张齐生院士再生资源利用研发出新成果 用稻壳秸秆提高土壤品质

    水稻是世界上种植面积最广、产量最大的农作物，我国稻谷年产量约1.8亿吨。稻壳秸秆作为农林固废，长期以来难以利用，综合利用率目前不足10%。如何加工利用好稻壳？不仅是一个处理农业废弃物的问题，更是一个如何利用数量巨大的可再生资源为我国国民经济发展做贡献的新课题。

　　近日，江苏省科技厅项目《稻壳炭改良土壤控制流域性氮磷农业面源污染的关键技术应用研究》结题鉴定会在江苏省溧水白马“江苏省农业硅谷”实验基地举行。南林大张齐生院士课题组的农林固废的资源化产物---稻壳秸秆炭材开始用于大面积有机耕地的土壤改良试验研究。研究结果显示，在维持现有作物产量品质的前提下，稻壳秸秆炭材可以提高耕种土壤的活性与品质，固氮蓄磷，减少肥料施用总量。从源头上控制了区域现代有机农业生产带来的面源水污染问题。此项研究在江苏溧水白马“农业硅谷”、苏州相成高科技农园、高邮生态有机农业公司等改良有机农园土壤共计1200余亩。

　　稻壳秸秆炭是将农作物稻壳秸秆通过系统工业化装置分解为气、液、固三种物质，干馏分解气体可以用来发电、醋液作为叶面肥基质，固体物质就是稻壳秸秆炭，它“体态”蓬松，富含多种植物必须的矿物质营养元素，是一种优秀的土壤改良材料，能提高耕地土壤的含水率、孔隙度、温度，增加有机质含量，降低土壤有害物质含量，控氮固磷，具有资源量大，永续利用而不破坏生态环境的特点。

　　“稻壳秸秆炭材以安全的农林剩余废弃物为原料制成，其主要成分由无机炭和各种微量元素组成，炭材本身对自然环境无任何负面影响，制作成本低，低端价格为200元/吨，具有良好的土壤改良效果，尤其适用于经济发达、环境意识强的地区，特别是有机农业和设施高效农业的土壤改良。”张齐生院士课题组成员、副教授、江苏省科技镇长团溧水团成员刘新说。

　　“我们通过稻壳秸秆炭材区域改良有机水稻种植土壤，定期采样分析灌溉原水、农田和生态沟渠系统的水质，发现其对农业生态系统中固体悬浮物、氮、磷等农业面污染有效削减达70%以上。在改良土壤品质的同时，具有控制氮磷流失、提高作物生长效率的作用。在促进现代农业循环生产和降低农业面源污染技术中具有良好的应用前景。”刘新说。

　　当记者问及如何高效使用稻壳秸秆炭时，刘新说：“在施用稻壳秸秆炭改良土壤时，确定好最佳施用配比与区域布置方式，使之更加适用于作物的栽培，在提升耕地地力的同时可减少田间富余氮磷的流失，目前每亩适用量为150—200公斤。我们还通过农田水系内种植落羽杉等喜水木本植物，对氮磷等农业面源污染元素进行再一次固定回收。”

　　自2010年以来，该项目实施小组以稻壳秸秆为原材料，通过试验不同的烧制工艺、控制不同的炭化温度等条件，制备适用性强的稻壳秸秆炭材料，确定了大规模制备稻壳秸秆炭材料的方法，共计使用稻壳秸秆炭材改良1200亩有机耕地土壤、开挖生态沟渠800余米，构筑生态滚水坝6座、蓄水沉降池6座，建立了以木本植物落羽杉为主的生态湿地50亩。