林启美：中国农业大学教授、博士生导师，BIOCHAR期刊编委。

专家观点：

我们如何突破自然规律，快速地提高土壤有机质含量，这既是科学问题，也是技术和社会问题。施用生物炭可能是一个可行的技术途径，我想，这也是研究生物炭的意义所在。


炭索未来：林老师您好！生物炭早已成为热点，但争议不断，您怎么看？

林启美：是的。不过，有争议也属正常。首先，我们应该将科学研究与技术研发及应用分开来谈，科学研究是探索未知的东西，开发人类的智慧，极少功利性；而技术研发及应用目的在于解决实际问题，社会属性很强。

生物炭属于新生事物，有多种作用和潜在的价值，比如：增加土壤碳汇、减少温室气体排放、修复污染土壤、开辟秸秆利用新途径等等，土壤学家、农学家、环境学家、生态学家、能源学家等都对它感兴趣，开展大量的研究，但还有很多不确定，推广应用还有一定的距离。此外，我个人认为农业生物炭应用是一种战略性的投入，我们应重视生物炭的长期效应。同时，对生物炭的研究和应用，目前还有很多不确定和未打开的空间。


炭索未来：是否也正是这些很多不确定，才是生物炭的魅力所在？对于生物炭，究竟是什么在吸引着大家？

林启美：一千多年前，亚马逊河流域古印第安人遗留下的土壤已经告诉大家了，这片5000多公顷的黑土是当地最肥沃的土壤，整个土体生物炭含量非常高，黑炭占有机碳40%以上，玉米等作物产量比周边土壤作物产量要高得多。这说明生物炭既可以维持较高的土壤肥力，同时也可以实现碳封存，起到双重作用，这才是生物炭最吸引人的地方。这也提示我们：生物炭可能是肥沃土壤中不可缺少的成分，保障土壤发挥其生产与生态环境双重功能。


炭索未来：生物炭可以在土壤中实现碳封存？

林启美：是的。碳封存实际上就是把活碳变成死碳。只有将秸秆等生物质炭化还田，才能实现土壤特别是农田土壤碳封存，这可能是有百利而无一害的措施，土壤学家、生态环境科学家、气候学家都对此十分感兴趣。科学家们估计过，如果全世界的土壤，都像亚马逊流域的黑土那样含有较高的生物质炭，就可以封存大量的碳，从而缓解大气二氧化碳含量不断升高，缓解气候变暖。


炭索未来：那么这其中是否也带出了一个核心争议——生物炭究竟是不是土壤有机碳/有机质？

林启美：对。目前有两种观点，一是认为生物炭是土壤有机碳的一个组分，也有人认为生物炭是死碳，不是土壤有机碳。我个人认为，活性不太高的生物炭，应该也属于土壤有机碳/有机质非常重要的一个部分。

实际上，狭义的土壤有机碳/有机质包括胡敏素、胡敏酸和富里酸等腐殖物质和非腐殖质（即各种有机物质），而广义的土壤有机质是指存在与土壤的各种有机物质，显然包括各种炭化的物质，如生物炭。

亚马逊黑土给我们一个很重要的提示，整个土体含有很高比例的黑炭，是其高肥力的主要特征，这一方面说明生物炭/黑炭是土壤有机碳/有机质不可或缺的成分，另一方面可能暗示我们仅提高表层土壤黑炭含量可能不够，需要考虑一定深度土体的黑土含量。

炭索未来：其实一切问题的核心，都在于土壤有机质？如何提高土壤有机质呢？

林启美：青山绿水就是金山银山，实际上与土壤有机质紧密相联，“藏粮于地，藏粮于技”也包含如何快速地提高土壤有机质含量。我们国家耕地复种指数高，没有休息时间，土壤有机质消耗比较多，难以累积。因此，根据我国国情，关键问题是：我们如何突破自然规律，快速地提高土壤有机质含量，这既是科学问题，也是技术和社会问题。施用生物炭可能是一个可行的技术途径，我想，这也是研究生物炭的意义所在。


炭索未来：您在生物炭研究中，最关心的是如何使生物炭成为土壤中不可缺少的一部分？

林启美：是的。我确实将生物炭视为土壤一个组分，认为生物炭与矿物质、腐殖质等组分之间发生相互作用，我们的目的在于如何构建“和谐”的土壤组分，使它们之间相互融洽，相互作用很强烈，以保障发挥生产和生态环境服务功能。

我国是农业大国，75%左右的农田是中低产农田，其中一些根本问题就是土壤物理性状恶化。我的梦想就是通过施用生物炭，将中低产田土壤物理组分调节到合适的比例，达到“永久性”的高肥力状态，成为亚马逊黑土，也避免过度依赖化肥。但目前还需要开展全方位的研究，需要大面积长期的田间试验。

炭索未来：对于生物炭的研发和应用，需要有统一的布局和规划。您提出，如果能够把中国的社会制度优势纳入进来，那么生物炭发展会少走很多弯路，发展会更快？

林启美：是的。目前对于生物炭的研究和应用存在太过分散的现象，大家的劲儿没使在一起，我们需要聚焦。中国制度的优势就在于有规划，可以集中财力、物力和人力做大事，这是我们的制度优势。当然，科学研究与发展有其自身的规律，人力过度的控制不一定是好事，这是一个矛盾体。但如果大家能够在一起广泛交流，慢慢形成一个研究发展方向，再结合中国制度的优势，生物炭发展会少走很多弯路，发展可以更快一些。


炭索未来：您认为，当前对生物炭的研究和应用需要聚焦。应该往哪里聚焦呢？

林启美：我认为：第一，回答生物炭是否是或为什么是土壤不可或缺的组分？具体包括主要耕地多深的土层土壤生物炭合适的含量及比例多少？

第二，生物炭对土壤物理性质的影响，尤其是对土壤水分的影响，数据很少，尤其是田间试验数据几乎没有，亟待加强。

第三，生物炭对土壤生物影响的研究，建议放在对土传病害和连作障碍影响的研究。

第四，区域性的生物炭管理。根据流域特征，有机地结合地形地貌、自然条件、种植结构、秸秆等生物质处置与利用、以及水土流失控制、减肥减药等，形成流域性的生物质炭还田水土流失防治体系。

第五，生物炭在城市土壤、绿化及海绵城市建设中的应用。重点是如何将城市居民有机垃圾、园林废弃物等炭化还土，快速改良城市生土，加快绿地建设，降低绿地管护成本；增强土壤透水性，建设海绵城市。


炭索未来：您提到，生物炭本身是一个系统性产品，如果企业单一的对生物炭进行产品开发，可能会很难生存？对生物炭的研究要如何落地呢？

林启美：国家提倡价值链、产业链建设，生物炭产业实际上涉及到产业链形成和价值链提升，所以不能单一运作，否则很难生存。比如：从有机废弃物安全处置与高效利用，到炭基产品开发，再延伸到土壤改良及环境治理，把生物炭的价格均摊到不同环节中，也要求必须与其他产业合作，形成产业链，各个环节最终形成生物炭利益共同体。目前，所有的成本都在生物炭本身，导致生物炭价格比较高，企业受不了，用户会承担不起。如果形成系统，形成生物炭产品的多元化，这些问题就会解决。事实上，我国已经有了先河，陈温福院士团队领衔成立的生物炭产业联盟，就是生物炭联动机制的一个举措。


炭索未来：目前，我们对生物炭的研究和应用是属于初期阶段，对吗？

林启美：对。目前，科学认知还不全面，技术上还有缺陷，产品还比较单一，生物炭产业规模还很小。


炭索未来：您看好生物炭的未来前景吗？

林启美：我还是挺看好它的。主要是因为它与农业、与人类生活的基本材料土壤紧密相关，与植物生长紧密相关。大家对它越来越重视，国家对它也越来越重视。但需要同行共同努力，加强交流合作，引起国家重视，给生物炭研究和应用更多的支持，同时鼓励大型企业的投入。

生物炭本身就是一个系统性的产品，只是土壤学科自己唱戏，那也唱不好。它需要我们大家一起把生物炭的研究深度、产品研发、推广应用等等做成中国特色的生物炭产品。

以上访谈感谢林启美老师！

发布平台：炭索未来

采访人：王见

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