從田間到碳市場：生物質(zhì)炭如何助力農(nóng)業(yè)碳匯交易

引言

農(nóng)業(yè)減排固碳已成為實現(xiàn)碳達峰與碳中和目標不可或缺的一環(huán)。作為推動農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵力量，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力不僅是應對環(huán)境挑戰(zhàn)的創(chuàng)新路徑，更是促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。其中，生物質(zhì)炭作為新質(zhì)生產(chǎn)力的重要代表，正逐步嶄露頭角，成為綠色有機稻田減排固碳的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2024年，全國首張生物質(zhì)炭有機水稻碳票（編號0000001）在江蘇省南京市高淳區(qū)正式簽出，這不僅標志著我國農(nóng)業(yè)碳匯交易邁出了實質(zhì)性的一步，也預示著生物質(zhì)炭技術(shù)在農(nóng)業(yè)減排固碳領域的廣闊應用前景。這一“第一拍”，不僅是對農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的堅定支持，更是對未來可持續(xù)發(fā)展模式的一次積極探索。

生物質(zhì)炭：田間的綠色寶藏

01 什么是生物質(zhì)炭？

生物質(zhì)炭，又稱生物炭或黑炭，是一種富含碳元素的固體物質(zhì)，主要通過高溫熱解（通常指在無氧或低氧環(huán)境下進行的高溫處理）過程從生物質(zhì)原料中制得。這些原料來源廣泛且可再生，包括但不限于農(nóng)作物秸稈、林木廢棄物、畜禽糞便以及城市有機垃圾等。在熱解過程中，生物質(zhì)原料中的大部分碳被固定在生物質(zhì)炭中，形成了一種穩(wěn)定且難以分解的碳形態(tài)。

生物質(zhì)炭的制作過程不僅實現(xiàn)了廢棄物的資源化利用，還減少了焚燒等傳統(tǒng)處理方式帶來的環(huán)境污染。同時，其獨特的物理和化學性質(zhì)使得生物質(zhì)炭在多個領域展現(xiàn)出廣泛的應用潛力。

02 生物質(zhì)炭的農(nóng)業(yè)應用

在農(nóng)業(yè)領域，生物質(zhì)炭被譽為“土壤的黑金”，其在土壤改良、提高作物產(chǎn)量、減少化肥使用等方面發(fā)揮著重要作用。

土壤改良：生物質(zhì)炭具有多孔性結(jié)構(gòu)和高比表面積，能夠吸附并保持土壤中的水分和養(yǎng)分，改善土壤結(jié)構(gòu)，增強土壤的保水保肥能力。同時，它還能調(diào)節(jié)土壤酸堿度，為作物生長提供更為適宜的土壤環(huán)境。

提高作物產(chǎn)量：通過改善土壤條件，生物質(zhì)炭促進了作物根系的生長和發(fā)育，提高了作物對養(yǎng)分的吸收利用率，從而增加了作物產(chǎn)量。此外，生物質(zhì)炭還能抑制土壤中的有害微生物，減少作物病蟲害的發(fā)生。

減少化肥使用：由于生物質(zhì)炭能夠吸附并保持土壤中的養(yǎng)分，減少了養(yǎng)分的流失和揮發(fā)，因此可以在一定程度上減少化肥的使用量。這不僅有助于降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，還有助于減少化肥過量使用對環(huán)境的污染。

固碳減排：生物質(zhì)炭的制備過程本身就是一種固碳方式，將原本可能釋放到大氣中的碳固定在土壤中。同時，生物質(zhì)炭在土壤中的長期穩(wěn)定性也意味著它能夠長期鎖定碳元素，減少溫室氣體的排放。這對于應對全球氣候變化具有重要意義。

從田間到碳市場的轉(zhuǎn)變

農(nóng)業(yè)碳匯，是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中通過特定措施吸收并固定大氣中二氧化碳的過程或活動。這些措施包括但不限于改良土壤結(jié)構(gòu)、增加植被覆蓋、優(yōu)化農(nóng)業(yè)管理實踐等，它們共同促進了土壤碳儲量的增加，從而減少了大氣中的溫室氣體濃度，不僅為減緩氣候變化提供了自然解決方案，還促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的雙贏。

01 生物質(zhì)炭與碳匯交易

生物質(zhì)炭作為一種富含穩(wěn)定碳的固體物質(zhì)，其在土壤中的長期儲存能力使其成為農(nóng)業(yè)碳匯的重要組成部分。為了將生物質(zhì)炭納入碳匯交易體系，首先需要對其進行科學計量和認證。這一過程通常涉及對生物質(zhì)炭生產(chǎn)、應用及土壤碳儲量變化的全面監(jiān)測和評估，確保數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。通過專業(yè)的第三方機構(gòu)進行認證后，生物質(zhì)炭便可以轉(zhuǎn)化為可交易的碳匯產(chǎn)品。

碳市場作為連接碳減排項目與資金支持的橋梁，為生物質(zhì)炭碳匯交易提供了廣闊的平臺。在碳市場上，生物質(zhì)炭碳匯產(chǎn)品可以像其他商品一樣進行買賣交易。買家通常是那些需要履行碳減排責任的企業(yè)或組織，他們通過購買生物質(zhì)炭碳匯產(chǎn)品來抵消自身的碳排放量。而賣家則是那些實施了生物質(zhì)炭生產(chǎn)與應用項目的農(nóng)戶或企業(yè)，他們通過出售碳匯產(chǎn)品獲得經(jīng)濟回報，從而激勵更多人參與到農(nóng)業(yè)減排固碳的行動中來。

通過碳市場的交易機制，生物質(zhì)炭的價值得到了最大化體現(xiàn)。它不僅為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者提供了額外的收入來源，還促進了農(nóng)業(yè)資源的合理利用和生態(tài)環(huán)境的保護。同時，碳市場的運作也推動了生物質(zhì)炭技術(shù)的研發(fā)和推廣，加速了其在農(nóng)業(yè)減排固碳領域的廣泛應用。

實踐案例：生物質(zhì)炭的碳匯之旅

2022—2023年，生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學研究所聯(lián)合南京農(nóng)業(yè)大學和南京國環(huán)有機產(chǎn)品認證中心組建攻關(guān)團隊，堅持科技創(chuàng)新，在江蘇省南京市高淳區(qū)東壩街道建設500畝有機水稻種植示范基地，開展施用生物質(zhì)炭促進農(nóng)田減排固碳研究。生物質(zhì)炭在農(nóng)業(yè)減排固碳方面成效顯著，主要體現(xiàn)在以下三個方面：

生物質(zhì)炭能夠有效實現(xiàn)稻田減排增匯。使用生物質(zhì)炭的稻田土壤有機質(zhì)含量平均增加4%；有機水稻基地的CH4排放降低16%，N2O排放降低23%，溫室氣體排放總量降低16%；土壤固碳量平均增加89%；溫室氣體凈排放量平均減少51%。

高效綜合利用生物炭技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)林碳封存。農(nóng)林碳封存最好的方式就是高效綜合利用生物炭技術(shù)。生物炭含有大量的碳元素，而且穩(wěn)定性很好，在土壤中可以存在成百上千年。因此，把生物炭施入土壤本身就是碳封存的過程。生物炭技術(shù)將固碳減排、消減環(huán)境污染和廢棄生物質(zhì)資源循環(huán)再利用放在一起同時進行。

生物質(zhì)炭能夠有效降低病蟲害發(fā)生。在有機示范稻田施用了生物質(zhì)炭，同時實施秸稈離田利用，與周邊繼續(xù)實施秸稈還田的有機稻田相比，示范基地紋枯病發(fā)病率降低約20%，二化螟蟲害發(fā)生率降低約15%。

生物質(zhì)炭能夠促進農(nóng)業(yè)碳匯價值實現(xiàn)。在500畝有機稻田施用生物質(zhì)炭，農(nóng)田碳匯量達到130.67噸CO2當量，2024年在高淳區(qū)政府的支持下，完成了江蘇省首筆農(nóng)業(yè)碳匯交易。

農(nóng)民受益

增加收入：通過參與生物質(zhì)炭施用項目，農(nóng)民不僅獲得了水稻等農(nóng)產(chǎn)品的銷售收入，還通過碳匯交易獲得了額外的碳匯收益。這大大提高了農(nóng)民的經(jīng)濟收入，激發(fā)了他們參與農(nóng)業(yè)減排固碳的積極性。

提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率：生物質(zhì)炭的施用改善了土壤質(zhì)量，提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。農(nóng)民在減少化肥和農(nóng)藥使用量的同時，獲得了更高的農(nóng)業(yè)產(chǎn)出，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的提質(zhì)增效。

促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展：生物質(zhì)炭的廣泛應用有助于推動農(nóng)業(yè)向綠色低碳方向轉(zhuǎn)型。通過減少農(nóng)業(yè)溫室氣體排放、提高土壤質(zhì)量等措施，促進了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的恢復和重建，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎。

江蘇省南京市高淳區(qū)東壩街道的500畝有機水稻種植示范基地通過施用生物質(zhì)炭促進農(nóng)田減排固碳的研究取得了顯著成效，不僅為農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展提供了有力支持，也讓當?shù)剞r(nóng)民在增加收入、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面受益匪淺。

發(fā)展藍圖：生物質(zhì)炭的碳市場拓展

目前，農(nóng)業(yè)碳匯交易在全國溫室氣體自愿減排交易市場還是空白點。發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力促進農(nóng)業(yè)碳匯價值實現(xiàn)，是強化以經(jīng)濟手段保護生態(tài)環(huán)境的實踐創(chuàng)新。

加強農(nóng)業(yè)減排增匯政策扶持。當前，我國在工業(yè)能源領域?qū)嵤┝颂寂欧艡?quán)交易制度，碳交易與農(nóng)業(yè)的銜接不夠，各級政府對保護性耕作、有機種植等有利于農(nóng)田減排增匯的措施缺乏引導激勵，一定程度上制約了農(nóng)田減排增匯項目的開發(fā)和推廣。建議加快構(gòu)建農(nóng)業(yè)減排固碳的政策扶持體系，建立正向激勵和負面約束機制，提升農(nóng)業(yè)碳減排量和農(nóng)業(yè)碳匯的價值，探索建立體現(xiàn)農(nóng)業(yè)碳匯價值的生態(tài)保護補償機制。

完善農(nóng)業(yè)減排增匯計量方法學研究。農(nóng)業(yè)碳匯交易市場的建立與運營，首先需要完善相關(guān)的方法學。截至目前，尚未發(fā)布農(nóng)業(yè)減排增匯有關(guān)的方法學。建議相關(guān)部門參照《溫室氣體自愿減排交易管理辦法（試行）》，加快制定自愿減排農(nóng)業(yè)碳匯項目開發(fā)操作流程，引導和鼓勵高校及研究機構(gòu)、企事業(yè)單位、行業(yè)協(xié)會等自主開發(fā)與編制農(nóng)業(yè)碳匯項目方法學。通過試點實施，探索總結(jié)形成農(nóng)業(yè)碳匯技術(shù)標準體系、計量監(jiān)測體系和綜合服務體系。

推進秸稈碳化的產(chǎn)業(yè)化。現(xiàn)階段，國內(nèi)生物質(zhì)炭的制造企業(yè)較少，原料和成品的長距離運輸導致了終端銷售價格偏高，限制了生物質(zhì)炭的推廣應用。生物質(zhì)炭的生產(chǎn)技術(shù)門檻低，原材料充足，基礎投資可控。建議相關(guān)部門組織開展生物質(zhì)炭的產(chǎn)業(yè)化研究，通過提高生物質(zhì)炭產(chǎn)能、降低終端成本的方法，促進生物質(zhì)炭在農(nóng)田的規(guī)模化應用，同步解決秸稈處置難題、焚燒污染大氣、直接還田帶來的病蟲害高發(fā)等問題。

創(chuàng)新農(nóng)業(yè)固碳減排碳匯開發(fā)新場景。堅持農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、數(shù)字發(fā)展及可持續(xù)發(fā)展，拓展減排固碳技術(shù)開發(fā)應用場景，大力發(fā)展資源節(jié)約型循環(huán)農(nóng)業(yè)，倡導科學農(nóng)獸藥使用方式，促進節(jié)肥增效，實施農(nóng)藥減量行動，建設綠色碳匯型果茶園，增強作物固碳能力，持續(xù)推廣畜禽健康低碳養(yǎng)殖。提升農(nóng)業(yè)廢棄物回收及資源化利用水平，提高農(nóng)業(yè)廢棄物處理中心效能，將農(nóng)業(yè)廢棄物發(fā)酵后作為有機肥料循環(huán)使用，促進農(nóng)業(yè)增強“固碳釋氧”能力。

結(jié)語

隨著科技的持續(xù)進步和政策的積極引導，我們有充分的理由堅信，生物質(zhì)炭作為一種創(chuàng)新的農(nóng)業(yè)實踐手段，將在農(nóng)業(yè)減排固碳的廣闊征途中扮演愈發(fā)關(guān)鍵的角色。它不僅能夠有效減少農(nóng)業(yè)活動中的溫室氣體排放，還能顯著提升土壤質(zhì)量，促進農(nóng)作物生長，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的提質(zhì)增效。這種雙贏甚至多贏的效益，將極大地推動我國乃至全球農(nóng)業(yè)向更加綠色、低碳、可持續(xù)的方向邁進。

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