孫程萬, 韓 通, 王 杰, 張東云, 吳 旭, 王書吉, 李 津, 郭建華*
(1.河北工程大學水利水電學院, 邯鄲 056038; 2.邯鄲學院經濟管理學院, 邯鄲 056005; 3.水電十三局天津勘測設計研究院, 天津 300392)
中國有著豐富的農作物秸稈資源[1],每年有超過9億t的產量,其中可供能源化利用的約3.4億t[2-5],然而,目前國內農作物秸稈類資源利用情況不容樂觀,秸稈田間焚燒直接污染環境,加重了污染天氣的形成以及空氣質量的下降,秋冬季的秸稈焚燒會加重霧霾天氣,由此排放的 PM10 和 PM2.5約占中國人為源顆粒物排放的 9%和 8%[6]。 如果采取移出田地這種掠奪性農田管理處理措施就會造成土地營養缺失,不利于農業可持續發展[7]。為此,秸稈生物炭應運而生成為了近些年的研究熱點[1]。截至2020年9月,中國已經建成了684個秸稈綜合利用重點縣,同時國家出臺各種政策大力推廣包括秸稈生物炭在內的技術以及產業的發展[8]。
國家統計局數據顯示,2017年中國小型拖拉機配套農具為29 314 300部,2019年大中型拖拉機配套農具為4 364 677部[9]。隨著農業的可持續發展,農業勞動力的缺失,農業機械化已成必然趨勢[10],但是機械長期接觸土壤造成的腐蝕大大減少了工作效率。生物炭的施用影響著土壤環境功能[11],研究中常見的有:促進土壤間的養分循環、提高土壤的陽離子交換能力(CEC)、增強土壤持水以及保水性能、增強土壤養分的利用效率、影響土壤內環境的理化性質、提升土壤中微生物的活性、強化土壤碳匯能力、提升有機碳的含量豐富土壤碳庫,從而可以促進植物的生長[12-15],廣泛應用在農業的各個領域。……