生物炭与农业环境研究回顾与展望

本文综合分析、评述了生物炭在农业环境领域应用的主要研究进展,从生态安全和可持续发展视角,探讨了生物炭对农业生态环境系统的重要影响和潜在价值,并对其应用前景进行了客观、深入、综合的分析。认为生物炭在治理农业面源污染、提升耕地质量、修复重金属污染农田、应对气候变化、维持和稳定农业生态系统功能及保障农业环境安全等方面具有重要意义和应用价值。结合我国农业发展现状,提出了未来生物炭在农业环境领域的研究方向和发展重点,旨在为生物炭的应用及产业化发展提供参考。     

生物炭还田对固碳减排、N2O排放及作物产量的影响研究进展

目前人类面临着人口、资源和环境三大压力,如何在解决粮食安全的同时缓解气候变暖是迫切需要解决的问题。自20世纪90年代"生物炭"概念的提出以来,因其对固碳减排和提高作物产量的潜在利用价值,人们对于把生物炭作为碳封存剂和土壤改良剂利用到土壤中产生了极大的兴趣。该文回顾了生物炭的理化性质及其还田后在固碳减排中的作用,分析了生物炭在固碳的同时对土壤中N2O的排放和作物产量的影响,简要探讨了目前生物炭研究面临的挑战,以期为生物炭产业化及应用推广提供参考。     

东北地区秸秆生物炭利用潜力、产业模式及发展战略研究

东北地区耕地广袤、秸秆资源量巨大,作为战略性新兴产业,生物炭技术及其产业化有助于系统综合解决东北地区存在的秸秆焚烧、利用及土壤退化等突出问题,是当今研究领域热点。本文在系统分析近20年东北秸秆资源动态变化、可利用资源量及发展趋势基础上,探讨了东北地区秸秆生物炭利用的资源基础、技术途径及发展潜力,从产业化视角综合分析评述了东北秸秆生物炭产业发展的基础、条件与优势、市场及开发潜力等,认为东北地区秸秆生物炭利用的资源丰富,产业化条件成熟,发展潜力与空间巨大,对促进东北秸秆资源化高效利用、耕地质量提升及农业可持续发展具有重要意义和价值,并结合农业、经济和社会发展实际,构建了基于全产业链的东北秸秆生物炭产业模式,提出了东北生物炭产业发展建议,旨在为解决东北地区秸秆处理和农业生产现实问题,促进生物炭产业健康、稳定发展提供参考。     

“双碳”背景下生物炭基肥的研究现状及展望

炭基肥是以生物炭为载体，通过添加化肥或者有机肥，采用化学方法和物理方法混合制成的肥料。本文首先总结了炭基肥主要包括炭基无机肥、炭基有机肥和炭基有机无机复合肥，其次汇总了炭基肥的作用。炭基肥由于兼具了生物炭和肥料的双重优势，在田间应用过程中主要表现为提高作物产量、减少温室气体排放、提高土壤有机质、改良土壤以及污染土壤修复等方面。然后列举了影响炭基肥性质的因素，生物炭的制备及其与肥料的制备工艺。最后展望了炭基肥在我国农业领域的应用前景。本文通过生物炭的优选、炭基肥的制备工艺优化及其应用体系的完善等方面展开综述，为构建炭基肥的规模化应用提供指导意义。     

从国际会议看生物炭研究及产业发展动态——第一届生物炭研究与应用国际研讨会述评

我国农业发展已处于历史转折和变革期,绿色低碳发展成为新时期农业发展方向。在此背景下,加强耕地保护和质量提升,推进农业废弃物资源化利用,加快化肥农药减施增效、农业面源和重金属污染综合防治与修复等成为农业发展的重大议题。生物炭是生物质材料在厌氧高温条件下热裂解产生的高度芳香化的富碳物质,其独特物理和化学性质使其在土壤、环境和生态等领域具有广泛应用价值,成为土壤和农业可持续管理的重要途径。通过对第一届生物炭研究与应用国际研讨会进行总结与评述,对会议涉及到的生物炭制备及材料、生物炭与农业、生物炭与生态环境、生物炭与碳氮循环、生物炭与黑土地保护等领域的最新进展做了简要概括,对今后生物炭领域的研究热点进行了展望,以期为生物炭研究及产业发展提供参考。     

农田施用生物炭的固碳减排效应及其影响因素综述

全球气候变暖,土壤肥力下降,农业生产面临的问题日益严峻,如何保障粮食安全已成为人类可持续发展的重要课题之一.生物炭因其碳含量高、稳定性强的特殊性质,已成为多学科领域研究的热点,将其应用于农业领域也表现出巨大的潜力,可在减少温室气体排放的同时培育土壤碳库、改善土壤理化性质及生物学特性,进而提高作物产质量,取得较高的生态环境效益.本文在前人大量研究的基础上总结了生物炭在农业生产上的应用,系统归纳分析了生物炭固碳减排的作用机理及影响因素,提出了适用于农田土壤固碳减排的生物炭制备原料、制备温度、施用量,在未来发展方向上,需要进一步优化炭化技术、加强生物质炭性质与土壤类型互作对固碳减排的研究.     

施用生物炭对土壤和作物的影响

生物炭是将农作物秸秆、木屑等含碳量丰富的生物质材料在无氧或限氧的条件下热解而得到的一种细粒度、多孔性的碳质材料,其农业利用的发展前景广阔.原料种类、生产过程中的温度以及添加物料对生物炭的性质都有较大的影响.土壤中施用生物炭可以改变土壤的基本性质、土壤养分和离子的赋存特征、土壤微生物和酶活性.生物炭施用量影响其作用效果.施用生物炭能够明显改变作物根系和植株的系统发育,影响产量和品质构成.要进一步强化生物炭与土壤的氮、磷等营养物质的互作效应、生物炭性质特征与保护地土壤质量改善、生物炭对作物生理生化和产量品质的影响以及“生物炭-土壤-作物”连续体等方面的研究.     

生物炭对土壤理化性质及玉米生长影响的研究进展

生物炭具有多孔性、高阳离子交换量和低容重等良好的理化特性,对改良土壤性状及作物生长有一定的积极作用。本文分析了生物炭的特性,探讨了生物炭对土壤理化性质及玉米生长方面的影响,对生物炭今后的研究趋势与前景进行了展望,说明了生物炭在农业领域存在巨大的发展潜力,旨在为生物炭对土壤相关特性及玉米生长方面的影响研究提供参考。     

生物质炭化技术及其在农林废弃物资源化利用中的应用

随着科学技术不断进步和农村经济快速发展,包括农作物秸秆在内的各种农林废弃物总量和种类显著增加,农林废弃物的高效处理及资源化利用已成为制约农业可持续发展的一个难题。生物质炭化技术是近年来新兴的农林废弃物资源化利用新技术。该技术主要通过将农林废弃物生物质炭化并以稳定的碳形式固定形成新型的生物炭产品。生物炭不仅在固碳减排、改良土壤与肥料增效方面具有良好作用,而且在土壤修复与水污染处理等一系列环境资源领域中也具有广阔的应用前景。本文阐述了我国农林废弃物资源化利用的现状以及生物质炭化及生物炭物理化学性质特征,重点探讨生物炭产品在农业及环境资源领域的应用现状与发展前景,并对生物炭技术领域及其在未来农业及环境中的应用进行展望,旨在为农林固体废弃物高效资源化提供新的思路,为农林废弃物的高效循环处理利用提供新的模式。     

生物炭及炭基肥影响农田土壤改良效应的研究进展

我国南方农田普遍存在土壤酸化加速、土壤肥力和质量不断下降、土壤微生物群落结构和功能失调等土壤退化现象。近年来,大量研究表明生物炭是一种应用前景广阔的土壤改良剂,而将其与肥料有效结合制成生物炭基肥,将在我国农田酸化土壤改良和作物增产等方面发挥重要作用。本文重点针对生物炭和生物炭基肥在农田生态系统中影响土壤改良的效应进行了综述,旨在为我国南方农田土壤改良和农业生产可持续发展提供参考。     

优化调整种植业结构中的粮食安全问题分析——以宁夏自治区为例

保证粮食安全始终是我国农业乃至整个国民经济发展战略的核心问题。通过对宁夏自治区当前粮食生产和消费现状及发展趋势的分析，提出保证粮食安全的有效措施，为我国农业的可持续发展提供理论依据。     

微生物肥料研究及其在耕地质量提升中的应用前景

微生物肥料是农用生物制品的重要一员,在可持续农业发展和绿色农产品生产中具有极其重要的作用。近年来,我国微生物肥料研究与产业化发展迅速,微生物肥料产业基本形成,但也面临着不少制约因素。同时我国耕地质量形势不容乐观,应用微生物肥料是耕地质量提升的不可或缺的技术措施。综述了我国微生物肥料研究及产业化发展的现状以及在提升耕地质量上的应用前景,并指出了微生物肥料今后研究及产业化发展的重点方向。     

再生农业——基于土地保护性利用的可持续农业

在全球生态危机和不断增加的粮食和食品安全需求背景下,如何真正实现农业的可持续发展成了全世界共同关注的问题。再生农业（regenerative agriculture）作为新挑战下应运而生的农业模式。探讨再生农业的内涵、国内外应用的生态和经济效益以及分析在我国的应用情景,能够为我国这一新型农业模式的引入和发展提供理论指导。本文首先通过对相关再生农业定义的梳理,把再生农业概述为是以实现农业可持续发展为目的,基于土地保护性利用,在减少机械作业和化学品投入的基础上,通过基于自然的解决方案实现在提高作物产出的同时,提升土壤有机质和氮元素、促进土壤固碳、改善土壤健康、最大化生物多样性的农业模式。通过与其他可持续农业模式相比,从粮食安全、化石能源、碳封存、土壤健康、生物多样性、净水和净收益多个维度说明了再生农业能够实现粮食安全、土壤健康、生态环境和经济效益的同步改善。通过对国内外再生农业相关研究的分析,表明了再生农业的不同措施能够使得生态和经济效益的多个方面效益得到显著提升。最后,提出了我国未来不同区域发展再生农业模式的建议。     

推进保定市节水农业措施研究

目前干旱缺水已成为农业和经济社会持续发展的重要制约因素。贯彻落实科学发展观,强力推进节水农业,对调整农业结构、促进农民增收、改善农村生产和生态环境、保障国家粮食安全和现代农业发展具有重要意义。     

Study of Straw-Biochar on Utilization Potential,Industry Model and Developing Strategy in Northeast China

As a strategic emerging industry, straw-biochar technology and its industrialization are beneficial to systematically and comprehensively solve the prominent problems of straw burning, straw utilization and soil degradation in Northeast China, which has large cultivated land and crop straws resource, thus become a hot research topic. Based on the systematic analysis of nearly 20 years in the Northeast China of straw resources dynamic change, availability utilization resource and development trend, this paper discussed the resource base, technic approach and development potential of straw-biochar utilization, and from an industrialization perspective to comprehensive analyze the resources, technology, conditions, advantages, markets and development potentials of the biochar-industrialization development in Northeast China. Our research results showed that the straw-biochar industrialization had rich available utilization biomass resources, mature industrialization conditions, and huge development potential and space in Northeast China, which had great significance and value on promoting the straws resource utilization, the cultivated land quality improvement and agricultural sustainable development in Northeast China. Finally, based on the actual situation of agricultural, economic and social development, we constructed the straw-biochar industry model including the whole industrial chain, and put forward the development strategy suggestions to the biochar industrialization in Northeast China, aiming at providing reference for solving the practical problems of straws processing and agricultural production, and promoting the healthy and stable development of biochar industrialization.     

我国农业部门适应气候变化的措施、障碍与对策分析

中国是一个农业大国,农业生产直接关系到社会稳定和可持续发展。气候变化会对我国农业生产和粮食安全产生重大影响。本文通过文献综述和比较研究,系统分析了气候变化对农业部门可能造成的影响,分区域梳理了不同地区面临的主要气候风险和可以采取的适应措施,并识别了各项适应措施在实施过程中可能遇到的障碍,提出相关对策和政策建议。     

小杂粮生产可持续发展探讨

 小杂粮营养丰富 ,极具产业化开发潜力 ,且具有生育期短、适应性强、生产力稳定等特点 ,在当前西部农业种植结构调整中具有不可替代的作用。随着我国加入WTO和人民膳食结构的改变 ,小杂粮生产必将在国民经济中占有愈来愈重要的战略地位。生产规模小 ,生产力低下 ,科研滞后 ,加工工艺落后是目前制约小杂粮生产可持续发展的主要因素。据此 ,提出以区域生产、规模发展、优先发展科学技术 ,大力促进产业化开发为主的措施和对策。     

New Vision and Policy Recommendations for Nutrition-Oriented Food Security in China

After four-decade significant economic growth and development, China sets a series of goals aiming at sustainable medium to high speed economic growth,reasonable equity, and better market oriented economy. In this pursue, agriculture will take a crucial role. Under the Health China 2030, National Nutrition Plan (2017-2030) and Rural Vitalization Strategy, more attention has been paid on nutrition both in policy and research field, meanwhile the linkage between agriculture and nutrition is enhancing, but the integration of Agriculture-Food Security-Nutrition system is not yet completed. During the economic transformation, agriculture and food industry will play a key role, especially when considering the nutrition and health status will impact the national physical fitness and therefore influence the economic transformation approach. It may also impact whether China can move out of the Middle Income Trap to some extent. In the new development era, China needs a new food security development strategy to improve the national nutrition status and sets of policies to strengthen the integration of agriculture and nutrition. This paper reviewed the major challenges about China’s food security and put forward a new vision based on international experiences, which aimed at providing recommendations for designing China’s food security strategy. The key food security challenges include natural and environmental pressure, such as insufficiency and degradation of land resources, shortage and pollution of water resources, climate change and extreme disaster, fiscal pressure caused by increasing agriculture subsidy, Triple Burden of malnutrition, food safety issues and food loss and waste. It requires institutional and technical innovations for the transformation of agriculture development which means that more value added, nutritious and healthy food should be produced, the productivity and efficiency of water, land and energy should be improved, and environmentally friendly social inclusive development should be considered. All of those call for a transformation of China’s food security strategy. This paper put forwards a new vision for China’s food security: China should set nutrition-oriented food security strategy with nutrition indicators as key targeted goals, aim to eliminate hunger and undernutrition by 2025 while effectively reducing overweight/ obesity and food safety risks. Therefore policy innovations are recommended including: Improve nutrition governance, Market motivated and nutrition oriented agriculture support system, Promote Nutrition-based Food Production, Establish efficient, safe, and inclusive food value chains, Policy innovation for sustainable nutritious diet and nutrition education, and Evidence based research to support policy making.