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　　关于生物黑炭的农业应用对于农田土壤改良和土壤增汇的作用已有详细介绍。多处的田间试验表明，农田土壤施用20thm-2以上的生物黑炭大约可以减少10%的肥料施用量,这对农业减排具有特别的意义。例如，将不同用量（7.5、15和30g.kg-1)生物黑炭施用于pH为4.5的热带典型简育半干润氧化土，与不添加生物黑炭相比，盆栽大豆和牧草全生育期队0排放量减少50%~80%,并几乎不排放甲烷。一些研究还发现,使用生物黑炭提高了作物的抗逆能力，从而减缓气候变化对作物生产力的影响。在巴西、哥伦比亚、肯尼亚等美洲和非洲热带农业地区的试验表明，在退化和酸性土壤上，通过提高土壤肥力，生物黑炭施用能不同程度地稳定或者保持作物在极端气候下的生产力，因而有助于农业适应和减缓气候变化的影响。许多研究报道认为，相对于其他农业领域的固碳减排技术,土壤中施用生物黑炭对于减缓气候变化和作物生产力的效益明显，对于土地生产力及其可持续性的作用十分突出。特别是在当前经济作物价格上扬形势下，将生物黑炭应用于经济作物农田生产所产生的经济效益优势将越来越明显。美国一些农业行业协会呼吁在园艺和草坪中应用生物黑炭，而在日本，施用于土壤的生物黑炭市场交易量已达到每年1.5万t。

　　目前全球约有15亿hm2农田。根据GAUNT等估算，全球农田每10a轮回施用生物黑炭1次(由于生物黑炭的稳定性，不需要每年或经常性施用黑炭于土壤)，平均每年可固定0.65PgCO2当量，可占目前未知碳汇(missingsink)的1/5以上。根据国际生物黑炭行动计划(InternationalBiocharInitiative，IBI)在各地的试验，农田中施用生物黑炭的净碳汇(以CO2计)为2～19t·hm－2·a－1，如果1t生物黑炭得到的碳交易额达到47美元，则实现上述的生物黑炭固碳潜力经济上是可以实现的。当然，全球大规模的生物黑炭农业应用还有待于全面推进。

　　4.生物黑炭农业应用的减排交易意义

　　减缓气候变化的碳交易在国际上渐成气候。有多个国家启动了碳交易机制以履行《京都议定书》规定的减排义务，例如欧盟温室气体排放交易机制、英国的补贴性排放交易机制。澳大利亚最近启动了碳污染削减机制（carbonpollutionreductionscheme)。除政府外，一些个人和团体也加入到碳市场,每年全球碳市场总额约达300亿美元7]。但还没有一种通行的机制考虑给生物黑炭的固碳能力赋予商品价值，因而生物黑炭还未能通过被联合国气候变化公约组织接受的清洁发展机制（CDM)的认证来实现碳贸易，而只限于自主减排的碳交易市场。现在急需一种方法学来论证可降解有机质制成黑炭后的碳稳定性而“避免C〇2的释放价值”，这是国际生物黑炭协会正在努力的方向22]。然而，通过保持有机质碳稳定以避免甲烷释放的方法学（UNFCCC)已被认可,这为生物黑炭应用最终纳入CDM机制奠定了基础。当前，国际社会正在为生物黑炭进入CDM碳交易而努力。最近，联合国粮农组织提出了农田固碳增汇与粮食安全计划。该计划一旦被纳入CDM机制，生物黑炭农业应用不但可以通过土壤培肥和提高农业生产力来保障粮食安全23]，而且还可以通过提高农业和农民的碳补偿收入来帮助农民脱贫，特别是在广大的非洲发展中国家。当然，这种碳补偿价格应大大高于生物黑炭转化的机会成本。

    关于生物黑炭碳交易前景问题已在《澳大利亚气候变化评述》（GamautClimateChangeReviewinAustralia)724]中得到充分反映，在英国已经列入下院环境特别委员会（EnvironmentSelectCommittee)的讨论提案中。美国的清洁大气行动小组（CleanAirTaskForce)一直在推动将生物黑炭碳补偿与其他生物能机制一样纳入所有碳贸易中1。2008年12月于波兰Poznan召开的联合国气候变化大会及第14届《京都议定书》缔约国大会期间，联合国防治沙漠化公约组织提交了‘‘利用生物黑炭扩充土壤碳库、恢复土壤肥力并固定大气CO2”的动议。

　　事实上，已经有一些生物黑炭项目纳入了碳交易机制。例如，在巴西MinasGervais州，有一个作为CDM碳交易的商业项目，其内容是用来自桉树热裂解形成的黑炭替代煤焦碳以熔融铁矿石。这个热裂解工厂每年生产30万t桉树生物黑炭。在澳大利亚，将由桉树油厂的木质废弃物转化而来的黑炭施用于农田潜力的论证已经完成，即将启动实施。

　　5.生物黑炭技术研发推广的国际计划及发展态势

　　国际社会充分肯定了生物黑炭农业应用的意义，认为是当前应对土壤退化、粮食安全以及能源与气候变化挑战的一种重要途径。2008年，美国联邦议会通过了2008食物与能源安全的农业法案，首次在联邦层面建立了对全世界生物黑炭研究、生产、应用与推广的鼓励机制，专门设立了农业基金来支持生物黑炭的研究与示范，以推动农业能源对世界能源的贡献。2009年6月18日，国际生物黑炭行动计划理事长、美国Cornell大学土壤与作物科学系JohannasLehmann博士应美国国会之邀，在国会众议院“曰益重要的全球变暖问题：对农林业的影响”听政会上就生物黑炭农业应用减缓全球变暖的研究、推广与政策作了报告。2009年8月10日，美国农业部长TomVilsack在Colorado出席2009北美生物黑炭大会时，在介绍奥巴马政府对气候变化问题的世界领导作用时，强调生物黑炭应用可能是美国乡村地区在应对气候变化中的新机遇，并表示美国农业部正在组织一系列的生物黑炭研究、技术开发与推广以及培训的合作项目，旨在全面推进生物黑炭这项绿色技术在农业和能源领域的应用。毋庸置疑，有关生物黑炭的科学和技术问题在美国已经受到了政府和社会的高度重视，美国在世界生物黑炭研究与应用领域将继续处于领导地位。

　　评价生物黑炭施用及其最优化的公益性研究资助计划正在向全球范围不断推进。新西兰的Mas?seyUniversity组织了生物黑炭研究计划（BiocharResearchInitiative)。英国的工程与物理学部有2个资助计划：一是作为生物能计划的一部分，研究开发快速热裂解技术，并通过试验将其副产品施用于土壤；二是碳捕获和固定计划。巴西的研究组织机构EMBRAPA设立的生物黑炭大项（macroprojects)已经进入第3个实施期，其主要任务已由技术研究转向大规模推广，目标是在这个森林转化为农田最多的国家创造更多的“肥沃高碳黑土（ta)”。英国于2008年成立了生物黑炭基金组织(BiocharFund),它是一项支持非洲发展中国家推广生物黑炭以应对饥饿、气候变化和促进乡村发展的社会公益性基金。2009年刚果流域森林基金会向生物黑炭基金会赞助了1笔款项，用于在中非地区全面推广生物黑炭。该基金提出的生物黑炭推广计划被著名的“曼切斯特评论”（Manchesterreport)评为人类抗击气候变化的10大创新理念之一。

　　国际上有一些研发机构正致力于生物黑炭农业应用的推广,包括国际生物黑炭行动计划、澳大利亚和新西兰生物黑炭研究网络、英国生物黑炭研究中心等。英国能源工程研究署资助的生物黑炭研究中心已经于2009年4月正式启动，由洛桑试验站、环境与可持续发展研究所和爱丁堡大学合作共建。2008年,Cornell大学已经启动在美国纽约州的Woburn农场的生物黑炭长期试验研究计划，对来源于能源植物慢速热裂解的生物黑炭进行农业碳足迹试验研究。生物黑炭应用于土豆、小麦、水稻等农作物的田间试验和示范在欧洲、北美洲、南美洲、非洲、澳洲等全球各大洲陆续展开。全球著名的农业长期试验研究单位一洛桑试验站也于2009年在其经典试验地Woburn农场启动了专门的生物黑炭长期试验计划。当前，代表性区域生物黑炭农业应用的研发和推广试验基地和机构已遍布全球。但截至2009年，多集中于美国、欧洲，而在亚太区域仅日本、印度尼西亚、澳大利亚和新西兰等国开展了试验研究。自2010年始，笔者已经在全国布设了6个生物黑炭农业试验基点，并在太湖地区稻田生态系统获得了初步的研究结果。

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