秸秆炭基肥利用增效技术，通过生物质亚高温热裂解工艺将秸秆转化为稳定的富碳有机物质即生物炭，以秸秆生物炭作为功能性载体，通过精量配伍养分制成秸秆炭基肥料，并系统配套轻简易行的田间施用措施。该项技术融合了“炭化联产、专肥专用、健康栽培”等增效要点，兼顾作物高产优质栽培和耕地土壤质量提升双导向，为进一步强化秸秆资源在农业生产领域的循环利用提供了可行方案。该技术成果的转化推广，契合现代农业建设的绿色发展理念，为保障国家粮食安全和改善农业生态环境提供了引领性技术和示范模式。![]()
图1 秸秆炭基肥料利用增效技术流程理念示意图
1. 炭化联产增效。通过亚高温热裂解工艺，在相对缺氧、700℃以下的条件下，将秸秆转化为生物炭，作为炭基肥料功能性基础介质，炭化过程同时联产可燃气、可选择联产木醋液等多种副产物，其中可燃气可用于炭化设备的辅助自加热，有效减少能耗，余气还可实现供暖供热，木醋液具有防虫、防病、除臭和环境消毒作用，具有开发为多种绿色农业投入品的前景。![]()
2. 专肥专用增效。利用秸秆炭材料蓄肥缓释的良好性能，充分考虑作物需肥规律，以化肥减量为前提，精确组配氮、磷、钾、钙、镁、锌、硼、钼等无机养分和（或）有机物料，满足作物全生育期养分需求，创制了一批适用于玉米、水稻、马铃薯、花生、烟草等各类作物的专用肥料，并配套了以土壤肥力情况为基础的、适宜机械化作业的技术模式，做到轻简易用、减肥增效。
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图3 秸秆炭基肥料形态及田间对比效果（左：炭基肥，右：化肥）3. 健康栽培增效。秸秆生物炭具有pH高、孔隙度高、容重小、比表面积大、吸附力强等特性，具有良好的环境相容性。秸秆炭基肥料可在确保高效供给植物营养的同时兼顾土壤改良，秸秆炭基土壤调理剂更可缓解部分耕地存在的酸化、板结、黏重、污染等轻度土壤质量退化问题，促进实现以改善土壤质量和提升作物品质为目的的健康栽培。
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图4 秸秆生物炭微观结构及炭基肥料的健康栽培应用
1. 重要性。我国秸秆综合利用水平逐年提升，但仍以直接还田利用方式占绝对主导，部分地区秸秆资源结构性、季节性过剩的问题难以破除。秸秆炭基肥料利用增效技术因地制宜、广泛适用，有力拓展了秸秆资源的多元化利用途径，立足“藏粮于地、藏粮于技”战略，为解决秸秆综合利用、化肥减量增效、耕地质量提升等现代农业发展的重要问题提供了新思路。2. 经济性。秸秆炭基肥料利用增效技术以全流程、多层次的节本增效为重要特点，秸秆炭化环节联产可燃气、木醋液等副产物，制备环节在减配养分的前提下保障作物稳产提质，施用环节措施轻简无额外投入，“联产、节肥、轻简、多效”等经济性特点显著。
3. 持续性。生物炭是一种具有土壤改良作用的富碳物质，具有极强的物理、化学和生物稳定性。秸秆炭基肥料利用增效技术的应用，即同时完成了秸秆炭化还田过程，被普遍认为是提升耕地土壤质量、实现土壤碳封存、降低农业源温室气体排放的可行手段，有利于改善农业生态环境，推动农业可持续发展。根据应用载体和服务对象不同分为以下三种技术服务模式：一是出售产品，以秸秆炭基肥料产品为应用载体，以各类种植业生产者为主要服务对象；二是出让装备，以秸秆炭化及炭基肥料生产装备为应用载体，以肥料生产企业和农业产业园区为主要服务对象；三是技术咨询，以秸秆炭基肥料健康栽培全流程技术方案为应用载体，以规模化生产主体和农业产业园区为主要服务对象。
未来2年，秸秆炭基肥料利用增效技术主要在辽宁省、云南省、吉林省和河南省等地进行集成示范推广；示范作物包括玉米、花生和马铃薯等粮食作物，以及蔬菜、水果和烟草等经济作物；预计集成示范推广总面积50万亩，其中辽宁省16万亩，吉林省和黑龙江省共20万亩，河南省6万亩，云南省8万亩。![]()
图5 生物炭产业化与作物健康栽培前沿科技论坛活动现场
农业农村部农业生态与资源保护总站
沈阳农业大学
云南威鑫农业科技股份有限公司、合肥德博生物能源科技有限公司、时科生物科技(上海)有限公司、中国烟草总公司贵州省公司、河南惠农土质保育研发有限公司、沈阳隆泰生物工程有限公司、辽宁金和福农业科技股份有限公司。