九月金秋,走进南京市溧水区晶桥镇芝山村曹庄富硒生态园300亩炭基零碳田园,放眼望去,整片稻田绿意盎然,一簇簇稻穗从稻叶间破口而出,嫩黄的稻花点缀田间,远处果园环绕,田间凉亭静静伫立,一派生机勃勃的田园风光。
这片田园的特别之处,藏于地下。2025年,南京市农业农村局在曹庄富硒生态园启动百亩“炭基健康 零碳田园”项目,依托南京农业大学潘根兴教授团队研发的炭基有机肥改良土壤,是全省首个零碳田园示范基地。潘根兴教授介绍,南京农业大学农业资源与生态环境研究所是国内最早从事农业固碳减排和技术发展研究的学术机构,在长期的研究和实践中,逐步发展和完善了秸秆生物质炭农业应用技术,通过秸秆热解炭化处理,生产制得生物质炭,将生物质炭用于肥料,既可以有机肥替代化肥助力农业绿色低碳,又可以通过肥料直接增加土壤有机碳,减少田间甲烷和N2O排放,绿色低碳提质增效,一举两得。如全面推广秸秆炭化还田,并耦合生物质炭生产过程中能源捕获,则可能使中国主要粮食作物生产实现从净碳排放源(每年2.3亿吨CO2当量)到净碳汇(每年0.4亿吨CO2当量),这首次证明农业有潜力实现净零排放。
“炭基有机肥中的生物质炭富含微孔,具有土壤改良和土壤固碳作用,对农作物产量和品质有较好的提升作用。”潘根兴介绍,“零碳田园”的原理就是“以废制炭,以炭沃土,固碳减排,健康持效”,通过施用炭基有机肥对土壤进行改良,提升土壤固碳减排效果,从而抵消水稻生产中的碳排放,达到固碳与排放的平衡。“以一亩稻田为例,施用750公斤炭基有机肥,当季土壤固碳每亩100kg,相当于抵消每亩350kg稻谷的温室气体排放CO2当量(C换算为CO2,是乘以44/12),所以说,固碳与排放得到平衡,也就是实现了净零排放,所以也称零碳田园。”潘根兴表示。
潘根兴教授团队在晶桥镇芝山村持续6年多来的“炭基农业”实践,采用自主研发技术,总结出一套炭基土壤改良、农业提质增效的技术方法。他们将秸秆热解的炭粉,与规模化养殖场的粪污定量匹配,采用其矿物催化发酵-炭水肥生协同精炼技术,消纳当地丰富的猪粪等粪污和生物质能源剩余物炭粉,自产自用大量的炭基有机肥(一吨炭粉生产4吨炭基有机肥,有机质含量45%以上,N-P2O5-K2O含量5%以上),从而形成“秸秆固碳—粪污还田—养分循环”的闭环链条。自该技术落地以来,实施区域内稻田土壤有机质含量相对增幅达36.6%,土壤固碳每公顷增加4.7吨,种出的炭基水稻富含硒、铁、锌等微量元素,营养品质和口感俱佳。
潘根兴介绍,2025年,芝山村曹庄富硒生态园百亩零碳田园喜获丰收,稻米碳足迹降低30%以上。在试验成功的基础上,今年曹庄富硒生态园零碳田园种植面积扩大到300亩。“水稻插秧前,与基肥同时施用炭基有机肥,做到有机无机养分配合,目前水稻生长健壮,病虫害侵害发生减少。”潘根兴说。在芝山村曹庄富硒生态园,炭基有机肥已经大量用于近千亩黄花菜、翠梨和有机丝瓜基地。潘根兴介绍,炭基有机肥有力改善土壤结构,果园土壤保肥保水性增强,翠梨香甜酥脆,水多润口,保鲜期长,冷藏可保鲜两个多月,符合炭基健康农产品的典型特质。
“我们通过‘炭基农业’模式,生产的富硒有机大米,注册了‘芝山晶韵’商标,因为口感好营养价值高,市场供不应求。”芝山村党总支书记李其军介绍,自从施用炭基有机肥以来,园区经济、环境效益得到“双提升”,不仅减少了传统化肥的使用,美化了环境,而且生产的大米品质不断提高,芝山富硒大米市场价可卖到每公斤16元,是改良前的2倍。此外,改良后的300亩林下土地种植了黄花菜,每年干货产量可达1万斤,每公斤售价可达200元,园区整体经济效益提升了30%—40%。
今年,晶桥镇将炭基有机肥技术进一步推广到全镇的耕地质量快速提升项目,正在邰村等地块有序推进,让更多“绿水青山”通过绿色低碳的循环,源源不断地转化为“金山银山”。芝山村党总支书记李其军介绍,芝山村综合社炭基循环示范车间,生物质炭储备充足,铲车,拖车,撒肥机,随时待命,生产规模正不断加大。“今年我们计划处理猪粪3000多吨,生产炭基有机肥4000多吨,服务全镇近千亩的耕地质量提升目标。”李其军表示。
这场始于溧水区晶桥镇农田的“炭基魔法”,正是乡村绿色低碳发展的鲜活样本,为乡村振兴注入源源不断的绿色动能。(溧晶宣)

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