9月6日至8日,中國農業大學、梨樹縣人民政府主辦,中國農業大學吉林梨樹實驗站、梨樹縣農業技術推廣總站承辦的“梨樹黑土地論壇”系列活動在吉林四平舉行。論壇期間,中國科學院、中國工程院、發展中國家科學院院士石元春等專家學者深入探討黑土地保護與可持續利用的關鍵科學問題、解決黑土地“用養脫節”的技術措施以及與此相關的土地管理和區域農業發展問題。
城市晚報四平訊9月7日下午,中國科學院、中國工程院、發展中國家科學院院士石元春在梨樹黑土地論壇中,圍繞黑土地利用與可持續生產,做了《黑土地保護與物質循環》的主題報告。
在化肥補充與調節下,土壤有機質的保障性補充非常重要
石元春院士說,19世紀40年代,被尊稱為“有機化學之父”、“肥料工業之父”的德國化學冢李比希在提出提出了《養分歸還學說》,其中指出:“植物從土壤中吸收養分,每次收獲必從土壤中帶走某些養分,使土壤中養分減少,土壤貧化。要維持地力和作物產量,就要歸還植物帶走的養分”。對此,石元春院士總結出這樣的一句話:“在有化肥補充與調節下,重要的是對土壤有機質的保障性補充,尤其是在黑土地上。”
在以玉米為主的一年一作的黑土地上,有機質回歸農田,石元春院士用示意圖的方式講解了種植模式和種-養殖模式的有機質回歸黑土地的三種模式。一是“種植回歸模式”,即年產出生物量中約占4成的籽粒以商品糧形式離開了土地,占6成的秸稈中的2成以有機肥形式回歸了土壤,另4成被露地焚燒或作燃料,以少量草木灰形式回歸土壤。二是“種-養回歸模式",即以玉米籽粒為飼料,以畜禽糞便歸還土壤,可另增1成有機質還田。三是以種植和養殖的作物秸稈和畜禽糞便為基質生產沼氣,以沼渣還田的“種-養-加回歸模式”。因沼氣加工生成的生物天然氣的商品性和極佳的市場需求與高附加值,可促進更多的秸稈和畜禽糞便以沼渣形式回歸土壤。“種-養-加回歸模式”,可有約5成有機質還田。
秸稈和畜禽糞便在沼氣化過程中,將c、h、o轉化為ch4等氣體的同時,將植物營養元素幾乎全部地保留于沼渣,回歸土壤。有機質中的c、h、o元素是植物光合作用合成自大氣中的二氧化碳與水,又在土壤中分解而復歸大氣的一種物質循環系統,是太陽輻射能轉化為化學能的載體元素。合成的碳水化合物除用于食物、飼料和燃料外,秸稈與畜禽糞便等農業廢棄物中的轉化是無實用價值的,而沼氣化則可使這些化學態能量轉化為高附加值的清潔能源。這是在農田物質與能量循環系統中可實用性部分的一種新增與擴展。
在中國農大協助下,一個生物天然氣工程項目2015年底在吉林省投產
石元春院士說,地質時期里的厭氧過程使有機質得以保存,又經高溫高壓等地質過程使有機質脫氧而形成了煤炭、石油、天然氣等,以c、h為主要化學組分的化石能源。在現代科技條件下,有機物質則可直接在生物學、物理學、或化學平臺上有控地轉化為固態、氣態或液態的生物質能源。其中,唯沼氣化或甲烷化可在獲得高品位的生物天然氣的同時,可使植物營養元素得以最大量保存與回歸土壤。沼氣化過程是農田生態系統中物質循環與利用的中心環節,是作物秸稈和畜禽糞便無害化和資源化利用的主要途徑,是潛在資源的深度開發,且具極佳經濟性(凈收入可接近種植業與養殖業之和)與環境效應(是唯一的負碳生物質能源)。
21世紀開始,中國走的是發展農村戶用沼氣和部分養殖場沼氣的道路。因為是國辦的惠民與環保項目而無商品性與市場驅動,雖投資百億元而成效甚微。隨著山東民和、北京德清源等大型養殖場的沼氣發電,以及2011年我國第一個日產1萬立方米的民營生物天然氣工程在我國面世后,在多方推動下,2015年,國務院投入資金20億元推進生物天然氣發展;同年5月,環保部和國家能源局在內蒙古自治區設立了生物天然氣示范區。在中國農大協助下,吉林省遼源市金翼蛋品有限公司組建了天焱生物質能源公司,其在建生物天然氣工程項目投資3.33億元,日處理雞糞1000噸,年產生物天然氣3000萬立方米和有機肥10萬噸,年產值1.44億元,2015年底投產。
梨樹縣可作能源用的作物秸稈和畜禽糞折標煤109萬噸/年
石元春院士說,梨樹縣是吉林省的農業大縣,作物秸稈與畜禽糞便資源極豐。可作能源用的作物秸稈和畜禽糞便折標煤109萬噸/年,可年產12億立方米生物天然氣,產值60億元,可接近2014年種植業產值(66億元)或養殖業產值(87億元)。因原料成本低而凈收入高,可相當于種植業(6億元)與養殖業(13億元)之和;可年新增農民人均收入3300元及年減排75萬噸二氧化碳。
以沼氣厭氧發酵為中心的“種-養-加模式”是黑土地農田生態的一種高質高效的物質與能量循環系統,是農工一體的現代農業生產與經營體系,是生物天然氣的商品性和極佳經濟性是驅動這種模式運行的強力助推器,這種模式將在吉林省得到快速發展。
城市晚報四平訊9月7日下午,中國科學院、中國工程院、發展中國家科學院院士石元春在梨樹黑土地論壇中,圍繞黑土地利用與可持續生產,做了《黑土地保護與物質循環》的主題報告。
在化肥補充與調節下,土壤有機質的保障性補充非常重要
石元春院士說,19世紀40年代,被尊稱為“有機化學之父”、“肥料工業之父”的德國化學冢李比希在提出提出了《養分歸還學說》,其中指出:“植物從土壤中吸收養分,每次收獲必從土壤中帶走某些養分,使土壤中養分減少,土壤貧化。要維持地力和作物產量,就要歸還植物帶走的養分”。對此,石元春院士總結出這樣的一句話:“在有化肥補充與調節下,重要的是對土壤有機質的保障性補充,尤其是在黑土地上。”
在以玉米為主的一年一作的黑土地上,有機質回歸農田,石元春院士用示意圖的方式講解了種植模式和種-養殖模式的有機質回歸黑土地的三種模式。一是“種植回歸模式”,即年產出生物量中約占4成的籽粒以商品糧形式離開了土地,占6成的秸稈中的2成以有機肥形式回歸了土壤,另4成被露地焚燒或作燃料,以少量草木灰形式回歸土壤。二是“種-養回歸模式",即以玉米籽粒為飼料,以畜禽糞便歸還土壤,可另增1成有機質還田。三是以種植和養殖的作物秸稈和畜禽糞便為基質生產沼氣,以沼渣還田的“種-養-加回歸模式”。因沼氣加工生成的生物天然氣的商品性和極佳的市場需求與高附加值,可促進更多的秸稈和畜禽糞便以沼渣形式回歸土壤。“種-養-加回歸模式”,可有約5成有機質還田。
秸稈和畜禽糞便在沼氣化過程中,將c、h、o轉化為ch4等氣體的同時,將植物營養元素幾乎全部地保留于沼渣,回歸土壤。有機質中的c、h、o元素是植物光合作用合成自大氣中的二氧化碳與水,又在土壤中分解而復歸大氣的一種物質循環系統,是太陽輻射能轉化為化學能的載體元素。合成的碳水化合物除用于食物、飼料和燃料外,秸稈與畜禽糞便等農業廢棄物中的轉化是無實用價值的,而沼氣化則可使這些化學態能量轉化為高附加值的清潔能源。這是在農田物質與能量循環系統中可實用性部分的一種新增與擴展。
在中國農大協助下,一個生物天然氣工程項目2015年底在吉林省投產
石元春院士說,地質時期里的厭氧過程使有機質得以保存,又經高溫高壓等地質過程使有機質脫氧而形成了煤炭、石油、天然氣等,以c、h為主要化學組分的化石能源。在現代科技條件下,有機物質則可直接在生物學、物理學、或化學平臺上有控地轉化為固態、氣態或液態的生物質能源。其中,唯沼氣化或甲烷化可在獲得高品位的生物天然氣的同時,可使植物營養元素得以最大量保存與回歸土壤。沼氣化過程是農田生態系統中物質循環與利用的中心環節,是作物秸稈和畜禽糞便無害化和資源化利用的主要途徑,是潛在資源的深度開發,且具極佳經濟性(凈收入可接近種植業與養殖業之和)與環境效應(是唯一的負碳生物質能源)。
21世紀開始,中國走的是發展農村戶用沼氣和部分養殖場沼氣的道路。因為是國辦的惠民與環保項目而無商品性與市場驅動,雖投資百億元而成效甚微。隨著山東民和、北京德清源等大型養殖場的沼氣發電,以及2011年我國第一個日產1萬立方米的民營生物天然氣工程在我國面世后,在多方推動下,2015年,國務院投入資金20億元推進生物天然氣發展;同年5月,環保部和國家能源局在內蒙古自治區設立了生物天然氣示范區。在中國農大協助下,吉林省遼源市金翼蛋品有限公司組建了天焱生物質能源公司,其在建生物天然氣工程項目投資3.33億元,日處理雞糞1000噸,年產生物天然氣3000萬立方米和有機肥10萬噸,年產值1.44億元,2015年底投產。
梨樹縣可作能源用的作物秸稈和畜禽糞折標煤109萬噸/年
石元春院士說,梨樹縣是吉林省的農業大縣,作物秸稈與畜禽糞便資源極豐。可作能源用的作物秸稈和畜禽糞便折標煤109萬噸/年,可年產12億立方米生物天然氣,產值60億元,可接近2014年種植業產值(66億元)或養殖業產值(87億元)。因原料成本低而凈收入高,可相當于種植業(6億元)與養殖業(13億元)之和;可年新增農民人均收入3300元及年減排75萬噸二氧化碳。
以沼氣厭氧發酵為中心的“種-養-加模式”是黑土地農田生態的一種高質高效的物質與能量循環系統,是農工一體的現代農業生產與經營體系,是生物天然氣的商品性和極佳經濟性是驅動這種模式運行的強力助推器,這種模式將在吉林省得到快速發展。
發展生物質經濟可推動吉林省經濟整體轉型和培育新的經濟增長點
2013年的第一屆生物質產業發展長春論壇上,石元春院士就曾提出“上世紀末吉林省提出玉米經濟,現在是該提生物質經濟的時候了”的建議,受到吉林省委的重視,4個月后,印發了《吉林省發展生物質經濟實施方案的通知》。該《通知》指出:“生物質經濟是以生物質產業為核心,橫跨現代農業、工業和服務行業三次產業,滿足生產、生活對清潔能源和生物基產品日益增長的需要,實現綠色、低碳和可持續發展的經濟形態。”“發展生物質經濟有利于推動我省經濟整體轉型和發展方式轉變,培育新的經濟增長點:有利于推進全省生態文明建設,實現綠色發展;有利于解決三農問題,推進綠色城鎮化建設,促進城鄉協調發展。”
2014年,在第二屆生物質產業發展長春論壇上,吉林省發改委姜有為主任在主題講演中提出了“黑土地上決勝生物質”的號召。
石元春院士說,2015年8月,國務院出臺的《關于加快轉變農業發展方式的意見》指出,當前,我國經濟發展進入新常態,農業發展面臨農產品價格“天花板”封頂、生產成本“地板”抬升、資源環境“硬約束”加劇等新挑戰,迫切需要加快轉變農業發展方式。在加快轉變農業發展方式任務中提出了“創新農業經營方式,延伸農業產業鏈”、“深入推進農業結構調整,促進種養業協調發展”、“提高資源利用效率,打好農業面源污染治理攻堅戰”等。
石元春院士說,愿中國農大資環學院與梨樹實驗站在資源與環境科技,在現代農業建設中勇于開拓,敢于創新,做出更大貢獻。(記者高鴻報道/攝)
石元春院士簡介
石元春,1931年2月生,湖北省武漢市人,著名土壤學家,中國科學院、中國工程院、發展中國家科學院院士。1956年北京農業大學研究生畢業,1987—1995年任北京農業大學校長,第八和第九屆全國政協委員。先后擔任中國科學技術協會副主席、中國農學會副會長、國務院學位委員會委員、國家基礎科學“973計劃’’專家組農業科技首席科學家,國家中長期(2006—2020)科技發展規劃戰略研究農業科技組組獲“五一勞動獎章’’和省部級獎十余項;主持的黃淮海平原綜合治理項目,獲1993年國家科技進步特等獎。著有((黃淮海平原的水鹽運動和旱澇鹽堿的綜合治理》、《鹽漬土的水鹽運動》、《區域水鹽運動監測預報》、《節水農業應用基礎研究進展》、《決勝生物質》和《(biomass:towinthefuture)等,發表研究論文80余篇。在土壤地理、節水農業、鹽漬土發生與改良、生物質能源利用以及國家農業發展戰略等領域做了突出貢獻。