《生物炭基土壤調(diào)理劑施用技術(shù)規(guī)范》編制說明

《生物炭基土壤調(diào)理劑施用技術(shù)規(guī)范》

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制說明

立項(xiàng)文號：浙環(huán)產(chǎn)協(xié)[2022]31號

承擔(dān)單位：浙江科技學(xué)院、浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理總站、舟

山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、浙農(nóng)集團(tuán)股份有限公司、紹興市糧

油作物技術(shù)推廣中心、浙江同奧環(huán)?？萍加邢挢?zé)任公司、

浙江金鍋鍋爐有限公司、浙江佶竹生物科技有限公司、杭

州銀江環(huán)?？萍加邢薰?、浙江綠農(nóng)生態(tài)環(huán)境有限公司

一、工作簡況

（一）立項(xiàng)必要性和依據(jù)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動為我國社會穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)，為我國

各行各業(yè)提供了必要的基礎(chǔ)生產(chǎn)資料。從1982年始至今，歷年中央

的一號文件都緊緊圍繞我國農(nóng)業(yè)與農(nóng)村的穩(wěn)定和發(fā)展進(jìn)行系統(tǒng)部署，

有力地保障了我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)和糧食生產(chǎn)持續(xù)健康增長。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中

最基本的生產(chǎn)資料即土壤。雖然我國疆域遼闊，但巨大的人口數(shù)量

使得我國人均土地資源非常有限，并且在自然歷史和人為因素的共

同影響下還產(chǎn)生了許多障礙因子，如普遍存在土壤結(jié)構(gòu)耕性較差、

土壤鹽堿酸化加劇、土壤養(yǎng)分匱乏等問題，甚至難以正常開展農(nóng)業(yè)

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活動，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)發(fā)展。人們在不斷的研究與實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，向

障礙土壤中投入適宜的物料可以改善土壤的理化性質(zhì)，降低土壤的

障礙因素影響，從而使得土壤肥力特性滿足正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動。

上述所添加的物料一般統(tǒng)稱為土壤調(diào)理劑。

土壤調(diào)理劑亦稱土壤改良劑，是指添加到土壤中用于改善土壤

物理、化學(xué)及生物活性，進(jìn)而優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)、降低土壤鹽堿危害、

調(diào)節(jié)土壤酸堿度、改善土壤水分狀況以及修復(fù)污染土壤等，從而提

高退化土壤的生產(chǎn)力、促進(jìn)植物生長和健康的物料。按照物料性質(zhì)，

我國常用土壤調(diào)理劑大致可歸為有機(jī)土壤調(diào)理劑、無機(jī)土壤調(diào)理劑

和有機(jī)-無機(jī)混合土壤調(diào)理劑三大類。常見的土壤調(diào)理劑原料有生石

灰、礦物、工農(nóng)業(yè)廢棄物、微生物肥料、脫硫石膏、腐殖酸、生物

炭等有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)。其中，生物炭基土壤調(diào)理劑作為新型土壤調(diào)

理劑，是農(nóng)林業(yè)固體廢棄物熱裂解產(chǎn)物生物炭與其他有機(jī)或無機(jī)物

料進(jìn)行復(fù)配后應(yīng)用于土壤改良調(diào)理。

基于生物炭所特有的理化性質(zhì)，生物炭基土壤調(diào)理劑在許多方

面均具有優(yōu)異的性能，如優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)、改善土壤孔隙度、增加土

壤持水能力、調(diào)節(jié)土壤pH、提高土壤陽離子交換量、增加土壤肥力、

減緩溫室氣體排放等等。研究表明，將生物炭、熟石灰、有機(jī)肥等

不同材料配制的土壤調(diào)理劑在有效改善土壤的理化性質(zhì)并促進(jìn)作物

生長的同時(shí)，還能有效降低土壤酸度，提高土壤速效磷和鉀的含量。

生物炭來源廣泛，如農(nóng)作物秸稈、畜禽養(yǎng)殖糞便、林業(yè)廢棄物等廢

棄生物質(zhì)均可作為制炭原料，可有效緩解農(nóng)林牧業(yè)廢物的環(huán)境污染

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問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了廢棄生物質(zhì)的循環(huán)利用。因此，生物炭基材料在

農(nóng)業(yè)土壤改良及環(huán)境污染治理方面具有廣泛的發(fā)展前景。2019年農(nóng)

業(yè)農(nóng)村部全國技術(shù)推廣服務(wù)中心下發(fā)了《關(guān)于做好2019年“農(nóng)作物

秸稈炭化還田改土培肥”綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)示范工作的通知》，在

河北、內(nèi)蒙古、吉林等8個(gè)省（區(qū)）開展“農(nóng)作物秸稈炭化還田改

土培肥”綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)示范工作，示范土地面積達(dá)到了400萬

畝以上。2020年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部更是將“秸稈炭基肥利用增效技術(shù)”

作為年度十大引領(lǐng)性技術(shù)之一予以發(fā)布和推廣，取得了顯著的社會

和生態(tài)效益。

盡管基于生物炭復(fù)配而成的土壤調(diào)理劑在各地區(qū)已經(jīng)被廣泛認(rèn)

可，并應(yīng)用于土壤調(diào)理和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，但依然缺乏具有相對統(tǒng)一的技

術(shù)指導(dǎo)和標(biāo)準(zhǔn)，處于粗放式應(yīng)用的階段，施用風(fēng)險(xiǎn)防控意識仍然不

足。為促進(jìn)生物炭基土壤調(diào)理劑的科學(xué)應(yīng)用和生物炭產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)

展，特起草了《生物炭基土壤調(diào)理劑施用技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)，以期為

利用生物炭基調(diào)理劑開展土壤調(diào)理提供技術(shù)支持，同時(shí)為廢棄生物

質(zhì)資源的循環(huán)利用提供一條行之有效的綠色途徑。

（二）國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)情況

查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，國外尚無關(guān)于生物炭基土壤調(diào)理劑的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)，

可能與此具有一定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)是國際生物炭倡導(dǎo)組織（International

BiocharInitiative，IBI）發(fā)布的《StandardizedProductDefinitionand

ProductTestingGuidelinesforBiochar：ThatIsUsedinSoil》，在該標(biāo)準(zhǔn)

中更多的是關(guān)注生物炭本身性質(zhì)的測定及注意事項(xiàng)，以及施用后對土

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壤產(chǎn)生的理化性質(zhì)的變化測定，對于生物炭在土壤改良中的使用方法

并沒有做出具體規(guī)定。歐洲生物炭認(rèn)證機(jī)構(gòu)（EuropeanBiochar

Certificate，EBC）于2021年8月發(fā)布了生物炭的《EBC-Guidelinesfor

asustainableproductionofbiochar》、《EBC-GuidelinesforBiocharforuse

asanimalfeedadditive》、《EBC-GuidelinesfortheCertificationofBiochar

BasedCarbonSinks》等認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，但在這些標(biāo)準(zhǔn)中并未涉及生物炭應(yīng)

用于土壤調(diào)理劑的相關(guān)內(nèi)容。

國內(nèi)對生物炭應(yīng)用于農(nóng)業(yè)土壤改良的標(biāo)準(zhǔn)也非常有限，從國家

標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺查詢結(jié)果顯示，目前已發(fā)布的和生物炭有關(guān)

的國家標(biāo)準(zhǔn)僅有《農(nóng)作物秸稈炭化還田土壤改良項(xiàng)目運(yùn)營管理規(guī)范》

（GB/Z39121-2020），行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有《生物炭基肥料（NY/T

3041-2016）》、《生物炭基有機(jī)肥料（NY/T3618-2020）》、《生

物炭檢測方法通則（NY/T3672-2020）》和《生物炭（NY/T4159-2022）》

4項(xiàng)。其他均為地方標(biāo)準(zhǔn)，且多以生物炭理化性質(zhì)的檢測技術(shù)為主，

總發(fā)布量也較少。從上述國內(nèi)外有關(guān)生物炭在農(nóng)業(yè)土壤領(lǐng)域的應(yīng)用

可以看出，生物炭標(biāo)準(zhǔn)的制定，已經(jīng)嚴(yán)重滯后于生物炭在土壤調(diào)理

和改良方面的實(shí)際應(yīng)用。

（三）工作基礎(chǔ)

（1）牽頭單位浙江科技學(xué)院：浙江科技學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究院擁

有一支專門從事生物炭技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，現(xiàn)有研究人員30余人，擁有

國家百千萬人才工程入選者、國家有突出貢獻(xiàn)中青年專家、享受國

務(wù)院特殊津貼專家、浙江省首批萬人計(jì)劃科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才等一批

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高層次研發(fā)專家。建有浙江省重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)“種養(yǎng)廢棄物循環(huán)

利用與污染防控技術(shù)”、浙江省廢棄生物質(zhì)循環(huán)利用與生態(tài)處理技

術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、農(nóng)林廢棄生物質(zhì)資源化利用浙江省工程研究中心和

生物質(zhì)綜合利用技術(shù)浙江省國際科技合作基地。近5年，先后承擔(dān)

國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家國際科技合作歐盟專項(xiàng)、國家重

點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目和浙江省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目等省部級及以上科研項(xiàng)

目50余項(xiàng)。已建成富陽新桐酸性土壤重金屬污染修復(fù)、富陽環(huán)山堿

性土壤重金屬污染修復(fù)、臨安礦區(qū)土壤綜合污染修復(fù)、桐鄉(xiāng)易腐垃

圾炭安全還田、衢江土壤培肥改良、西湖小和山土壤培肥改良、金

華茶園土壤培肥改良、舟山岱山鹽堿地改良、桐廬農(nóng)田退水污染防

控等生物炭水土環(huán)境修復(fù)與改良綜合應(yīng)用示范基地20余個(gè)，覆蓋浙

江省11個(gè)地市和周邊省市。發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文210余篇，授權(quán)國

內(nèi)外發(fā)明專利50余件，承擔(dān)國家、行業(yè)和浙江省標(biāo)準(zhǔn)近10項(xiàng)，出

版《生物炭科技與工程》等專著10余部。研究成果先后獲國家科技

進(jìn)步二等獎、浙江省科技進(jìn)步一等獎、中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果一

等獎、全國商業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步一等獎。

（2）主要參與單位浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理總站：浙江省農(nóng)

業(yè)農(nóng)村廳所屬專門負(fù)責(zé)浙江省范圍內(nèi)耕地質(zhì)量保護(hù)與肥料技術(shù)指導(dǎo)

與推廣的機(jī)構(gòu)，承擔(dān)浙江省范圍內(nèi)耕地地力培肥、土壤改良等農(nóng)田

土壤質(zhì)量提升規(guī)劃；組織開展耕地質(zhì)量、土壤墑情、農(nóng)田土壤污染

狀況調(diào)查、監(jiān)測評價(jià)及農(nóng)業(yè)投入品對耕地質(zhì)量安全的風(fēng)險(xiǎn)評估；制

定并實(shí)施耕地地力培肥、土壤改良、質(zhì)量提升、安全利用等技術(shù)規(guī)

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范和標(biāo)準(zhǔn)擬訂，以及相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)試驗(yàn)示范、效果評價(jià)及推廣應(yīng)用

工作；同時(shí)還承擔(dān)科學(xué)施肥技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)擬訂以及相關(guān)肥料產(chǎn)品、

技術(shù)的試驗(yàn)示范、效果評價(jià)。在地方土壤健康、耕地保護(hù)的政策與

標(biāo)準(zhǔn)的制定及農(nóng)業(yè)新技術(shù)的推廣方面具有豐富的基層工作經(jīng)驗(yàn)。

（3）標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人單勝道：首批二級教授，博士生導(dǎo)師，國

家百千萬人才工程人選、國家有突出貢獻(xiàn)中青年專家、享受國務(wù)院

特殊津貼專家、浙江省首批萬人計(jì)劃科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、浙江省“151”

人才工程第一層次培養(yǎng)人才。國家農(nóng)村人居環(huán)境整治技術(shù)服務(wù)與提

升項(xiàng)目高級專家。浙江省循環(huán)經(jīng)濟(jì)學(xué)會理事長、浙江省環(huán)境科學(xué)學(xué)

會副理事長、浙江省可持續(xù)發(fā)展研究會副理事長。浙江省重點(diǎn)科技

創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)“種養(yǎng)廢棄物循環(huán)利用與污染防控技術(shù)”負(fù)責(zé)人，浙江省

廢棄生物質(zhì)循環(huán)利用與生態(tài)處理技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，農(nóng)林廢棄生

物質(zhì)資源化利用浙江省工程研究中心主任，生物質(zhì)綜合利用技術(shù)浙

江省國際科技合作基地負(fù)責(zé)人。主要研究領(lǐng)域包括廢棄生物質(zhì)炭化

循環(huán)利用及水土修復(fù)等。先后主持國家高技術(shù)“863”項(xiàng)目、國家自

然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家科技部國際科技合作歐盟專項(xiàng)和浙江省

重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目等省部級及以上項(xiàng)目近30項(xiàng)。在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物

上發(fā)表論文150多篇；授權(quán)發(fā)明專利50余件，其中國際發(fā)明專利8

件；專著10多部；主持或參與國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、省地方標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)。獲

國家科技進(jìn)步二等獎1項(xiàng)，主持項(xiàng)目獲省部級成果獎7項(xiàng)，其中省

部級一等獎4項(xiàng)。

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（四）工作過程

表1標(biāo)準(zhǔn)編制過程間表

時(shí)間安排編制過程具體工作內(nèi)容

由浙江科技學(xué)院牽頭，聯(lián)合浙江省耕地質(zhì)量與肥料

管理總站、舟山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、浙農(nóng)集團(tuán)股份

2018年

有限公司、紹興市糧油作物技術(shù)推廣中心、浙江同

12月成立標(biāo)準(zhǔn)編制

奧環(huán)?？萍加邢挢?zé)任公司、浙江金鍋鍋爐有限公

~2019年工作聯(lián)合組

司、浙江佶竹生物科技有限公司、杭州銀江環(huán)?？?/p>

01月

技有限公司、浙江綠農(nóng)生態(tài)環(huán)境有限公司等單位組

成標(biāo)準(zhǔn)起草團(tuán)隊(duì)，探討標(biāo)準(zhǔn)編制的必要性和目標(biāo)。

發(fā)起人:單勝道。

2019年

參與人：高紅貝，孟俊，虞軼俊、莊海峰、張敏、

01月成立標(biāo)準(zhǔn)編制

傅建舟、丁少華、李文健、馬琨、李章濤等。

~2019年工作專班

召開標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容討論會，明確各單位工作內(nèi)容，細(xì)化

03月

工作方案。

根據(jù)工作方案，各單位部門根據(jù)既定的分工內(nèi)容完

成相關(guān)工作，詳細(xì)記錄了試驗(yàn)過程和調(diào)研過程：

（1）浙江科技學(xué)院：總體負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)中各類數(shù)據(jù)資

料的匯總、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、標(biāo)準(zhǔn)框架撰寫等。負(fù)

責(zé)人：單勝道，高紅貝

2019年

（2）浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理總站：負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)

03月試驗(yàn)研究與

標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容在不同區(qū)域的中試觀測。負(fù)責(zé)人：虞軼??；

~2022年調(diào)研分析

（3）舟山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院：負(fù)責(zé)生物炭基土壤

07

調(diào)理劑在鹽堿地上的實(shí)地應(yīng)用與監(jiān)測。負(fù)責(zé)人：高

紅貝，傅建舟。

（4）浙江科技學(xué)院：承擔(dān)生物炭基土壤調(diào)理劑在

重金屬污染土壤中的實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析。

（5）紹興市糧油作物技術(shù)推廣中心：負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)

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容的推廣，負(fù)責(zé)人：丁少華。

（6）浙江金鍋鍋爐有限公司：負(fù)責(zé)試驗(yàn)用生物炭

的生產(chǎn)，負(fù)責(zé)人：李文健。

（7）浙農(nóng)集團(tuán)股份有限公司、浙江同奧環(huán)保科技

有限責(zé)任公司、浙江佶竹生物科技有限公司、杭州

銀江環(huán)?？萍加邢薰尽⒄憬G農(nóng)生態(tài)環(huán)境有限公

司：標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的示范與推廣。

2022年

根據(jù)前期的文獻(xiàn)查閱和數(shù)據(jù)分析結(jié)果，起草了團(tuán)體

07月

標(biāo)準(zhǔn)文本撰寫標(biāo)準(zhǔn)《生物炭基土壤調(diào)理劑施用技術(shù)規(guī)范》及《編

~2022年

制說明》（草案）。

10月

召開標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)討論會，邀請5名專家對標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)

2022年

標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)行論證研討。根據(jù)專家意見對標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行修改

11月

后，同意立項(xiàng)。立項(xiàng)文號：浙環(huán)產(chǎn)協(xié)[2022]31號。

（五）主要起草單位

本標(biāo)準(zhǔn)由浙江科技學(xué)院牽頭，浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理總站、

舟山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、浙農(nóng)集團(tuán)股份有限公司、紹興市糧油作物

技術(shù)推廣中心、浙江同奧環(huán)保科技有限責(zé)任公司、浙江金鍋鍋爐有

限公司、浙江佶竹生物科技有限公司、杭州銀江環(huán)?？萍加邢薰尽?/p>

浙江綠農(nóng)生態(tài)環(huán)境有限公司等單位聯(lián)合起草。

（六）編寫人員與分工

標(biāo)準(zhǔn)制定過程主要由浙江科技學(xué)院、浙江省耕地質(zhì)量與肥料管

理總站等單位的人員參與資料收集、文本完成、市場調(diào)研、實(shí)驗(yàn)室

比對、數(shù)據(jù)處理等工作。

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表2主要起草人員信息及任務(wù)分工

姓名單位職稱專業(yè)特長及分工

研究方向?yàn)閺U棄生物質(zhì)炭化及土壤改良修復(fù)。

浙江科技

單勝道教授本標(biāo)準(zhǔn)起草負(fù)責(zé)人，全面負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)起草團(tuán)隊(duì)的

學(xué)院

人員調(diào)配，任務(wù)分工和進(jìn)度安排。

研究方向?yàn)橥寥栏牧寂c修復(fù)。在本標(biāo)準(zhǔn)起草過

浙江科技

高紅貝副教授程中負(fù)責(zé)大田實(shí)驗(yàn)和土壤調(diào)理劑對比分析，以

學(xué)院

及標(biāo)準(zhǔn)草案各類支撐材料的收集與整理。

主要研究方向土壤重金屬污染控制與修復(fù)。在

浙江科技

孟俊副教授本標(biāo)準(zhǔn)起草過程中負(fù)責(zé)大田實(shí)驗(yàn)，以及土壤調(diào)

學(xué)院

理劑對比研究和分析。

浙江省耕

地質(zhì)量與研究方向?yàn)橥寥琅喾矢牧?。在本?biāo)準(zhǔn)起草過程

虞軼俊研究員

肥料管理中負(fù)責(zé)組織推廣與驗(yàn)證。

總站

研究方向?yàn)橥寥栏牧寂c修復(fù)。在本標(biāo)準(zhǔn)起草過

浙江科技

平立風(fēng)研究員程中負(fù)責(zé)大田實(shí)驗(yàn)和土壤調(diào)理劑對比分析，以

學(xué)院

及標(biāo)準(zhǔn)草案各類支撐材料的收集與整理。

研究方向?yàn)橥寥栏牧寂c修復(fù)。在本標(biāo)準(zhǔn)起草過

浙江科技

靳澤文講師程中負(fù)責(zé)大田實(shí)驗(yàn)和土壤調(diào)理劑對比分析，以

學(xué)院

及標(biāo)準(zhǔn)草案各類支撐材料的收集與整理。

研究方向?yàn)檗r(nóng)田水土污染修復(fù)。在本標(biāo)準(zhǔn)起草

浙江科技

莊海峰副教授過程中負(fù)責(zé)堿性生物炭基土壤改良劑的田間

學(xué)院

試驗(yàn)研究。

主要研究方向?yàn)檗r(nóng)林廢棄生物質(zhì)循環(huán)利用。在

浙江科技

張敏副研究員本標(biāo)準(zhǔn)中負(fù)責(zé)調(diào)理劑在水田應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)研究

學(xué)院

和分析。

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舟山市農(nóng)主要研究方向?yàn)檗r(nóng)林廢棄生物質(zhì)循環(huán)利用。在

高級工程

傅建舟業(yè)科學(xué)研本標(biāo)準(zhǔn)中負(fù)責(zé)堿性生物炭基土壤調(diào)理劑應(yīng)用

師

究院實(shí)驗(yàn)研究和分析。

紹興市糧

主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣和應(yīng)用。在本項(xiàng)目主

油作物技高級工程

丁少華要對調(diào)理劑施用過程中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行收集

術(shù)推廣中師

和研判。

心

浙江金鍋

高級工程主要從事生物炭性能調(diào)控。在本項(xiàng)目主要承擔(dān)

李文健鍋爐有限

師調(diào)理劑性能分析。

公司

浙農(nóng)集團(tuán)主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣和應(yīng)用。在本項(xiàng)目主

馬琨股份有限工程師要對調(diào)理劑施用過程中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行收集

公司和研判。

主要研究方向土壤重金屬污染控制與修復(fù)。在

浙江科技

李章濤講師本標(biāo)準(zhǔn)起草過程中負(fù)責(zé)大田實(shí)驗(yàn)，以及土壤調(diào)

學(xué)院

理劑對比研究和分析。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

（一）標(biāo)準(zhǔn)的編寫原則

（1）全面性原則

在標(biāo)準(zhǔn)的起草過程中，嚴(yán)格按GB/T1.1-2020的要求規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)

容。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容將本標(biāo)準(zhǔn)劃分為四個(gè)不同要素類型：資料性概

述要素、資料性補(bǔ)充要素、規(guī)范性一般要素和規(guī)范性技術(shù)要素。

（2）統(tǒng)一性原則

本標(biāo)準(zhǔn)的編寫和表達(dá)方式在三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一：一是標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)

的統(tǒng)一，即標(biāo)準(zhǔn)中的章、條、段、表、圖和附錄的排列順序與

-10-

GB/T1.1-2020的要求統(tǒng)一；二是文體的統(tǒng)一，即類似的條款由類似

的措辭來表達(dá)，相同的條款由相同的措辭來表達(dá)；三是術(shù)語的統(tǒng)一，

即同一個(gè)概念使用同一個(gè)術(shù)語，每一個(gè)術(shù)語盡可能只有唯一的含義。

（3）可行性原則

本標(biāo)準(zhǔn)的制動過程中，充分考慮標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的技術(shù)和程序在不同

區(qū)域的可行性，既要保障標(biāo)準(zhǔn)中指標(biāo)參數(shù)和技術(shù)的科學(xué)合理性，又

要確保相關(guān)技術(shù)參數(shù)和方法可落地實(shí)施。

（4）適用性原則

本標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中，充分考慮到標(biāo)準(zhǔn)的適用性。一是便于標(biāo)

準(zhǔn)使用者直接使用，每項(xiàng)條款都具有可操作性，將規(guī)范性引用文件

作為標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的重要補(bǔ)充，方便標(biāo)準(zhǔn)的廣泛應(yīng)用；二是便于引

用，在標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和條款的設(shè)計(jì)方面，盡可能根據(jù)技術(shù)內(nèi)容相同或

相似的部分區(qū)別，減少相同技術(shù)內(nèi)容在不同條款中反復(fù)出現(xiàn)，方便

其他標(biāo)準(zhǔn)引用。

（5）規(guī)范性原則

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2020有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的規(guī)定，確定標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)

構(gòu)和內(nèi)在關(guān)系，特別是在內(nèi)容的劃分和層次的劃分符合GB/T

1.1-2020的規(guī)定。

（二）提出本標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的依據(jù)

按照GB/T1.1-2020的規(guī)定起草得本標(biāo)準(zhǔn)草案的內(nèi)容細(xì)分為9個(gè)

部分，其中：

（1）范圍

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本部分內(nèi)容規(guī)定了本標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍。

（2）規(guī)范性引用文件

羅列了本標(biāo)準(zhǔn)草案引用的其他標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T6679-2003固體化工產(chǎn)品采樣通則

GB/T8170-2008數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定

GB38400-2019肥料中有毒有害物質(zhì)的限量要求

GB/T39229-2020肥料和土壤調(diào)理劑中砷、鎘、鉻、鉛、汞含

量的測定

GB15618-2018土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)

NY/T1377-2007土壤pH的測定

NY/T1121.1-2006土壤檢測第1部分：土壤樣品的采集、處理

和貯存

NY/T3034-2016土壤調(diào)理劑通用要求

NY/T4159-2022生物炭

NY/T3041-2016生物炭基肥料

NY/T525-2021有機(jī)肥料

NY/T3036-2016肥料和土壤調(diào)理劑水分含量、粒度、細(xì)度的

測定

NY/T1868-2021肥料合理使用準(zhǔn)則有機(jī)肥料

NY/T4160-2022生物炭基肥料田間試驗(yàn)技術(shù)規(guī)范

NY/T2544-2014肥料效果試驗(yàn)和評價(jià)通用要求

NY/T499-2013旋耕機(jī)作業(yè)質(zhì)量

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（3）術(shù)語與定義

除了應(yīng)用NY/T3034-2016、NY/T3041-2016界定的術(shù)語和定義

外，本標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)定義了以下術(shù)語：

1）生物炭biochar

在絕氧或限氧、300~700℃條件下，將農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、

林業(yè)廢棄物等生物質(zhì)原料熱解炭化形成的一類難熔的穩(wěn)定的孔

隙結(jié)構(gòu)豐富、高度芳香化、富含碳素的固態(tài)物質(zhì)。

2）生物炭基土壤調(diào)理劑Biocharbasedsoilconditioner

以生物炭為主要基質(zhì)配制而成的，適用于改善土壤結(jié)構(gòu)、調(diào)理土

壤酸堿度和提升土壤肥力為主要功能的復(fù)合物料。

3）重金屬污染土壤Heavymetalscontaminatedsoil

由于自然的或人為的因素導(dǎo)致土壤中重金屬含量或有效態(tài)提高，

引起土壤理化及生物功能特性的改變，進(jìn)而影響土壤健康利用、農(nóng)

作物生長和農(nóng)產(chǎn)品安全，威脅生態(tài)環(huán)境和人類健康。

4）土壤pH調(diào)節(jié)劑SoilpHregulator

施入土壤后能夠安全、有效地降低或提高土壤pH的物料。

（4）指標(biāo)要求與依據(jù)

1）外觀

黑色或黑灰色顆粒或粉末狀物料，無明顯機(jī)械雜質(zhì)。

2）生物炭選用

所用生物炭應(yīng)符合NY/T4159-2022中表1技術(shù)指標(biāo)要求。

3）技術(shù)指標(biāo)及限量指標(biāo)

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表3生物炭基土壤調(diào)理劑的技術(shù)指標(biāo)、限量指標(biāo)要求及依據(jù)

項(xiàng)目指標(biāo)要求參數(shù)依據(jù)

外觀黑灰色目測

生物炭（以C計(jì)）依據(jù)NY/T3041-2016、NY/T3618-2020的相

≥8.0關(guān)指標(biāo)參數(shù)，以及國內(nèi)外的研究成果和本標(biāo)

含量,%準(zhǔn)起草團(tuán)隊(duì)的前期研究積累。

依據(jù)NY/T525-2021、NY/T3034-2016的要

酸堿度（pH）5.5-8.5求及國內(nèi)外的研究成果和本標(biāo)準(zhǔn)起草團(tuán)隊(duì)的

前期研究積累。

水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)依據(jù)NY/T525-2021、NY/T3034-2016、NY/T

≤10.0%3036-2016的要求及國內(nèi)外土壤調(diào)理劑相關(guān)

(H2O),%指標(biāo)要求。

粒度(1.00mm-4.75依據(jù)NY/T525-2021、NY/T3034-2016、NY/T

≥75.0%3036-2016的要求及國內(nèi)外土壤調(diào)理劑相關(guān)

a

mm),%指標(biāo)要求。

總砷(As)(以烘干基

≤15

記),mg/kg

總汞(Hg)(以烘干基

≤5

記),mg/kg

總鉛(Pb)(以烘干基依據(jù)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB38400-2019、推薦性標(biāo)準(zhǔn)

≤20

記),mg/kgGB/T39229等指標(biāo)要求。

總鎘(Cd)(以烘干基

≤5

記),mg/kg

總鉻(Cr)(以烘干基

≤50

記),mg/kg

（5）試驗(yàn)方法

對外觀及各參數(shù)指標(biāo)的測定提供了測試方法和標(biāo)準(zhǔn)：

1）外觀

目測法測定。

2）生物炭（以C計(jì)）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定

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按照NY/T3041-2016中附錄A元素分析儀法執(zhí)行。

3）酸堿度(pH)的測定

按照NY/T525-2021中5.7的規(guī)定執(zhí)行。

4）水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(H2O)的測定

按照NY/T3036-2016中3的規(guī)定執(zhí)行。

5）粒度的測定

按照NY/T3036-2016中4的規(guī)定執(zhí)行。

6）汞、砷、鉛、鎘、鉻含量的測定

按照GB/T39229-2020中的規(guī)定執(zhí)行。

7）生物炭的鑒別

按照NY/T4159-2022中附錄B中的規(guī)范執(zhí)行。

（6）使用規(guī)程

依據(jù)NY/T2544-2014和實(shí)際實(shí)踐過程的經(jīng)驗(yàn)積累，對生物炭基

土壤調(diào)理劑的施用量、施用方法和施用過程中的主要事項(xiàng)做了詳細(xì)

說明:

1）施用時(shí)期

在每季作物播種或移栽前，作為基肥撒施。用于水田改良調(diào)理

時(shí)，應(yīng)在水稻等作物秧苗插播前泡田犁耙時(shí)施用。用于旱作農(nóng)田改

良調(diào)理時(shí)，應(yīng)在作物播種前或秧苗移栽前5~7天以上施入并及時(shí)翻

耕入田。

2）施用量

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表4推薦施用量

土壤類型推薦施用量

障礙土壤類型施用量t/667m2

酸性土壤（pH<6）1.0~2.4

堿性土壤（pH>8.5）0.8~1.5

鹽堿土壤（可溶性鹽含

1.0~1.5

量>4g/kg）

黏性土壤1.0~2.0

沙性土壤0.8~1.2

重金屬污染土壤1.5~2.5

注1：土壤耕作層厚度參考值，D=0.2m

注2：土壤容重參考值，B=1300kg/m3

注3：當(dāng)土壤類型疊加時(shí)，施用量不可累加

對于不同類型土壤，當(dāng)主要障礙因子影響越大時(shí)，施用量也越

大，但年最大施用量不可超過2t/667m2，連續(xù)施用最長不可超過3

年。

3）施用方法

①根據(jù)目標(biāo)土壤調(diào)理需求和調(diào)理深度確定好生物炭基調(diào)理劑

施用量后，選擇晴朗無風(fēng)的天氣，將生物炭基土壤調(diào)理劑均勻撒施

于土壤表層，利用農(nóng)業(yè)翻耕機(jī)械對特定深度的土壤進(jìn)行破碎翻耕。

②對于鹽堿化及酸化程度嚴(yán)重，且易板結(jié)的土壤，可在首次翻

耕10~15天內(nèi)進(jìn)行二次翻耕。

③耕作后土壤田面情況應(yīng)符合NY/T499-2013要求。

4）注意事項(xiàng)

①生物炭基土壤調(diào)理劑在施用前，除了要符合目標(biāo)土壤調(diào)理改

良的需求，還要綜合考慮目標(biāo)土壤種植作物的適應(yīng)性要求，避免影

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響作物的正常生長發(fā)育和產(chǎn)量。

②生物炭基土壤調(diào)理劑在施用過程中，若需要利用酸性或堿性

調(diào)節(jié)劑進(jìn)行酸堿度調(diào)節(jié)，須選用環(huán)境友好、無毒性的試劑，避免造

成土壤其他性質(zhì)的破壞甚至污染。

③生物炭基土壤調(diào)理劑在施用過程中，避免與其他物料如有機(jī)

/無機(jī)肥進(jìn)行同步施肥作業(yè)，以避免可能產(chǎn)生的拮抗效應(yīng)，影響調(diào)理

成效。

④生物炭基土壤調(diào)理劑在施用后，單位容重土壤中生物炭的有

效成分要控制在2%以內(nèi)，以免影響土壤的持水導(dǎo)肥性能。

（三）新舊標(biāo)準(zhǔn)對比

本標(biāo)準(zhǔn)為初次制定。

三、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）的分析、綜合報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論

證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果

（一）主要試驗(yàn)或驗(yàn)證的分析綜述

本標(biāo)準(zhǔn)為工藝使用標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的主要就是參數(shù)指標(biāo)，通過查

閱大量本行業(yè)領(lǐng)域研究文獻(xiàn)，以及經(jīng)過長期的研究和實(shí)踐基礎(chǔ)上總

結(jié)而來，并進(jìn)行試驗(yàn)分析驗(yàn)證。

（1）生物炭基土壤調(diào)理劑對鹽堿土壤的改良試驗(yàn)

改良鹽堿地首先是要通過改良土壤結(jié)構(gòu)，進(jìn)而促進(jìn)洗鹽排堿過

程中鹽分的快速下移和流失，從而保證耕作層的鹽堿含量處于適宜

作物正常生長的范圍內(nèi)。生物炭豐富的孔隙和巨大的比表面積能夠

顯著改善鹽堿化土壤的孔隙分布、持水能力和團(tuán)聚結(jié)構(gòu)。

2021年9月在浙江科技學(xué)院研究人員開展生物炭基土壤調(diào)理劑

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對濱海鹽堿地土壤結(jié)構(gòu)及水分遷移的相關(guān)試驗(yàn)研究。土壤樣品采自

浙江省舟山市岱山縣岱西鎮(zhèn)火箭鹽場集中新墾造耕地。場區(qū)新增耕

地(30°07′-30°38′N，121°31′-123°17′E)，由原岱山縣岱西鎮(zhèn)廢棄曬鹽

場集中墾造而來，屬亞熱帶海洋型季風(fēng)氣候。將采樣區(qū)采集的土壤

樣品風(fēng)干、研磨，過2mm篩后，稱取6份5000g等量土壤分別置于

不同的圓盆容器中。按照調(diào)理劑-土質(zhì)量分?jǐn)?shù)0%（無添加）、0.3%

（0.5t/畝）、0.5%（0.8t/畝）、0.8%（1.25t/畝）、1%（1.6t/畝）、

5%（8t/畝）和8%（12.8t/畝）分別稱取0g、15g、25g、50g、250g

和400g混入不同的裝土圓盆中，充分?jǐn)嚢柚粱旌暇鶆颉?/p>

將充分混合后的含炭土壤以1.30g/cm3容重分層裝入內(nèi)徑為10

cm,高30cm的透明有機(jī)玻璃柱中，每層裝土高度為5cm，總裝土

高度為25cm。裝土完成后利用馬氏瓶對土柱供水開展定水頭土壤水

分入滲試驗(yàn)。入滲試驗(yàn)過程中記錄入滲時(shí)間t，累計(jì)入滲量I及濕潤

鋒距離D。入滲試驗(yàn)完成后對土柱進(jìn)行浸水充分飽和，利用定水頭

法測定不同含炭土壤的飽和導(dǎo)水率。

累計(jì)入滲量和濕潤鋒距離是可直觀反應(yīng)土壤水分入滲過程的兩

個(gè)重要參數(shù)。不同含炭量濱海鹽堿土壤濕潤鋒距離和累計(jì)入滲量隨

時(shí)間變化如圖1所示。不同含炭處理下濕潤鋒距離隨時(shí)間的變化結(jié)

果如圖1a所示。從圖中可知，當(dāng)炭基調(diào)理劑添加量<1.0%時(shí)，其對

供試土壤濕潤鋒距離D0.3、D0.5、D0.8與D0并沒有產(chǎn)生明顯的差

異。此階段炭基調(diào)理劑對濕潤鋒影響最大的為D0.3,但也僅比D0

提高9.6%。然而，隨著調(diào)理劑添加量繼續(xù)增加，其對濕潤鋒距離的

拖滯作用趨于明顯。與D0相比，濕潤鋒D1、D3、D5、D8到達(dá)土

柱底部的時(shí)間分別增加了122.4%、109.6%、98.8%、58.3%。在炭基

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調(diào)理劑添加量為1.0%時(shí)對水分遷移的阻礙作用最為明顯，之后隨

著生物質(zhì)炭含量的增加，這種阻礙作用反而趨于降低。

在相同入滲時(shí)間段內(nèi)，隨著炭基調(diào)理劑的增加土壤累計(jì)入滲量呈

現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢（圖1b）。以生物質(zhì)炭添加量為0%時(shí)

的累計(jì)入滲量I0作為空白對照，當(dāng)炭添加量為0.3%、0.5%和0.8%時(shí)，

相同時(shí)間點(diǎn)累積入滲量I0.3、I0.5、I0.8明顯高于入滲量Io。到土

柱入滲完成時(shí)，入滲量I0.3、I0.5、I0.8分別比Io高出了23.1%、

60.3%和59.5%。然而，當(dāng)炭基調(diào)理劑添加量為1.0%、3.0%、5.0%

和8.0%時(shí)，對應(yīng)的累計(jì)入滲量I1、I3、I5、I8與Io相比則降低了38.8%、

30.6%、13.2%和16.5%，降低趨勢明顯。需要特別注意的是，當(dāng)生

物質(zhì)炭調(diào)理劑添加量為5%和8%時(shí)相同入滲歷時(shí)條件下盡管累計(jì)入

滲量I5、I8依然小于Io，卻顯著高于I1、I3。

上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用生物炭基調(diào)理劑調(diào)理鹽堿地，適宜的添

加量是關(guān)鍵。通過本實(shí)驗(yàn)，推薦1-1.5t/畝的添加量為最佳。

圖1炭基調(diào)理劑不同添加處理對濱海土壤水分入滲過程影響:

(a)濕潤鋒距離，(b)累計(jì)入滲量

在室內(nèi)試驗(yàn)基礎(chǔ)上，2020年-2022年連續(xù)三年以舟山市岱山縣

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典型濱海灘涂鹽堿地為調(diào)理改良對象，選取相鄰的4個(gè)地塊開展分

別施用生物炭基土壤調(diào)理劑，試驗(yàn)組生物炭基調(diào)理劑添加量分別

0.5%，1%和2%，并配以空白對比試驗(yàn)。酸堿調(diào)節(jié)劑為水解馬來酸

酐（HPMA）,調(diào)控pH=4。試驗(yàn)區(qū)土壤含鹽量高，0-20cm土壤水溶

性鹽平均含量在34.4g/kg之間，平均pH為8.3，土壤容重均質(zhì)1.4

g/cm3，施肥前后測定4個(gè)地塊0-20cm深度范圍內(nèi)土壤pH，土壤EC，

土壤有機(jī)碳含量及土壤孔隙度作為基本性能指標(biāo)。施肥期間作物為

油菜和西藍(lán)花。測定結(jié)果如下表所示：

表5土壤基本理化指標(biāo)對比分析

土壤滲透系數(shù)

pH土壤EC

×10-5cm/s

試驗(yàn)

施用前施用后施肥前施肥后施肥前施肥后

田塊18.77.81.471.030.23E5.00E

田塊29.17.71.340.980.32E5.00E

田塊39.17.91.30.90.33E4.50E

對照8.88.51.281.300.30E0.22E

從上述結(jié)果可以看出，生物炭基土壤調(diào)理劑可以顯著改善濱海鹽堿

土的理化性質(zhì)，添加量為1%（1.25t/畝）左右時(shí)最佳

（2）生物炭基調(diào)突然調(diào)理劑對酸性紅壤的改良

茶園土壤為典型的酸性土壤性質(zhì)。茶農(nóng)每年會向茶園中施用過

量的化肥以獲得更高的收入，但在長期連續(xù)采集、單一栽培的茶園，

過量施用化肥會帶來土壤酸化和肥力下降問題。生物炭基土壤調(diào)理

劑合理有效的利用既可解決土壤酸化問題，又能改良培肥土壤，提

升耕地土壤地力。

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酸性土壤調(diào)理試驗(yàn)區(qū)選址于浙江省衢州市開化縣池淮鎮(zhèn)某茶園。

作物為茶樹，選用品種為春雨1號，株高約100cm，苗齡為5年。

園區(qū)酸性土壤pH值4.51，有機(jī)質(zhì)20.11g/kg，全氮0.85g/kg，全磷

0.54g/kg，全鉀3.15g/kg，堿解氮60.5mg/kg，速效磷42.8mg/kg，

速效鉀53.2mg/kg，病蟲草害及水分管理按常規(guī)進(jìn)行。

試驗(yàn)過程中應(yīng)用到以秸稈炭制備的生物炭基土壤調(diào)理劑和以豬

糞炭制備的生物炭基土壤調(diào)理劑，其各自施用量如下：

表6生物炭基土壤調(diào)理劑施用量

編號化肥施用生物炭基土壤調(diào)理劑（%）炭類型

CK√0/

S1√1水稻秸稈炭

S2√2水稻秸稈炭

A1√1豬糞炭

A2√2豬糞炭

①生物炭施用對茶園土壤酸堿性的影響

施用豬糞炭后，茶園土壤酸堿度有了顯著的提高（圖2）。添加

炭基調(diào)理劑后，土壤pH值提高，且隨著施用量的增加而提高。施用

5個(gè)月后，施炭的4個(gè)處理對土壤pH有顯著提高，升幅在9.5%左

右，各個(gè)處理間沒有顯著性差異，在不同施用量下，pH值變化不顯

著。在施用8~14個(gè)月，單施化肥處理組的土壤pH較對照有一定的

下降，最大降幅為3.08%，說明相比施用化肥，生物炭可在一定程

度上防止土壤酸化現(xiàn)象。

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圖2生物炭調(diào)理劑施用對土壤pH值的影響

②生物炭施用對茶園土壤氮含量的影響

豬糞炭調(diào)理劑施用5~14個(gè)月后，土壤全氮含量如圖3所示，在

施用5個(gè)月、8個(gè)月、11個(gè)月、14個(gè)月后，豬糞炭調(diào)理劑處理下表

層土壤全氮含量均高于對照處理。與對照組相比，豬糞炭調(diào)理劑處

理土壤全氮含量增加0.07~0.12g/kg，隨調(diào)理劑施用量的增加，土壤

全氮并無明顯上升趨勢，可能是因?yàn)樨i糞炭能夠吸附氮素，減少氮

素淋溶所致。在同一施量情況下，通過與水稻秸稈炭對比研究發(fā)現(xiàn)，

豬糞炭對土壤全氮的提升效果較優(yōu)。由于生物炭相較化肥，含有豐

富的芳環(huán)結(jié)構(gòu)和羥基、羧基等基團(tuán)，離子交換的位點(diǎn)顯著增加，其

表面活性高于化肥，促進(jìn)氮素的轉(zhuǎn)化和吸收，所以施加生物炭效果

優(yōu)于化肥施用。

施用豬糞炭調(diào)理劑能增加土壤堿解氮的含量（圖4）。在豬糞炭

作用下，土壤堿解氮含量隨著施用時(shí)間的延長而提高，這是因?yàn)樯?/p>

物質(zhì)炭的小孔隙結(jié)構(gòu)能夠降低土壤養(yǎng)分的滲透速度。在施用豬糞炭

-22-

調(diào)理劑14個(gè)月后，土壤堿解氮增量在11.69~22.37mg/kg，且隨著施

用量的增加，土壤堿解氮呈現(xiàn)上升趨勢，這是因?yàn)樯锾磕芡ㄟ^陽

離子交換而達(dá)到對土壤中NO3-、NH4+的吸附，從而使土壤中有效氮

質(zhì)量分?jǐn)?shù)大幅增加。

圖3生物炭調(diào)理劑施用對土壤全氮含量隨時(shí)間變化的影響

圖4生物炭調(diào)理劑施用對土壤堿解氮含量隨時(shí)間變化的影響

③生物炭施用對茶園土壤磷含量的影響

在豬糞炭調(diào)理劑作用下，土壤全磷隨著施用時(shí)間的延長而增加

-23-

（圖5）。本研究中，對照組中土壤全磷含量為1.10g/kg，施加豬

糞炭調(diào)理劑后，土壤全磷增量在0.07~0.67g/kg，且隨著施用量的增

加，土壤全磷呈上升趨勢，這是因?yàn)樨i糞炭吸附能力較強(qiáng)，可吸附

土壤磷等水溶性鹽離子從而減少養(yǎng)分的淋失。在同一施用濃度下，

通過對比可得，豬糞炭對土壤全磷的提升效果要優(yōu)于秸稈炭。

施用豬糞炭調(diào)理劑能增加土壤速效磷的含量（圖6）。在豬糞炭

作用下，土壤速效磷含量在豬糞炭施用后11、14個(gè)月要高于施用后

5~8個(gè)月。本研究中，施用14個(gè)月后，對照組中土壤速效磷含量為

3.78mg/kg，經(jīng)豬糞炭處理后，土壤速效磷增量在1.58~2.34mg/kg。

圖5生物炭調(diào)理劑施用對土壤全磷含量隨時(shí)間變化的影響

-24-

圖6生物炭調(diào)理劑施用對土壤速效磷含量隨時(shí)間變化的影響

④生物炭施用對茶園土壤鉀含量的影響

施用豬糞炭調(diào)理劑能增加土壤全鉀的含量（圖7）。這是因?yàn)檎{(diào)

理劑自身氮磷鉀等養(yǎng)分含量較高，添加到土壤中后能夠顯著增加土

壤中的養(yǎng)分供應(yīng)。如圖7所示，豬糞炭調(diào)理劑施用5個(gè)月后，土壤

全鉀增量在0.02~0.18g/kg，且隨施用量的增加而增加。在同一施用

量下，豬糞炭和秸稈炭調(diào)理劑對土壤全鉀的提升效果無顯著性差異，

這是因?yàn)閮煞N調(diào)理劑本身所帶的全鉀含量相差不大。

圖7生物炭調(diào)理劑施用土壤全鉀含量隨時(shí)間變化的影響

⑤豬糞炭施用對茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

-25-

施用豬糞炭基土壤調(diào)理劑能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量（圖8）。經(jīng)豬

糞炭調(diào)理劑處理后，土壤有機(jī)質(zhì)增量在0.04~4.34g/kg，土壤有機(jī)質(zhì)

含量隨調(diào)理劑施用量的增加而增加。在同一施用濃度下，秸稈炭基

調(diào)理劑對土壤有機(jī)質(zhì)的提高效果優(yōu)于豬糞炭，這是因?yàn)樨i糞炭的灰

分和鹽基離子含量比較高，適合用于增加土壤養(yǎng)分；而秸稈類生物

質(zhì)炭則適用于土壤固碳，提升土壤有機(jī)質(zhì)含量。本研究結(jié)果說明生

物質(zhì)炭能夠增加茶園土壤中的有機(jī)質(zhì)含量。

圖8生物炭調(diào)理劑施用對土壤有機(jī)質(zhì)含量隨時(shí)間變化的影響

（3）生物炭基土壤調(diào)理劑對重金屬污染土壤的修復(fù)

生物炭基土壤調(diào)理劑對重金屬土壤的修復(fù)試驗(yàn)區(qū)稻田位于杭州

富陽新桐鄉(xiāng)某酸性Cd污染農(nóng)田。農(nóng)田土壤pH介于5.28~5.83，

平均為5.54±0.09，呈酸性；土壤中總Cd含量介于0.55~0.88mgkg-1，

平均含量為0.67±0.06mgkg-1；有效Cd含量介于0.16~0.22mg

kg-1，平均含量為0.18±0.01mgkg-1；有效鎘含量占總Cd含量介

于19.27%~35.97%，平均值為27.83±3.38%。根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量

標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-2018）農(nóng)用地土

壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值（基本項(xiàng)目），新桐鄉(xiāng)農(nóng)田土壤鎘含量超標(biāo)。

-26-

試驗(yàn)設(shè)置：試驗(yàn)用生物炭基土壤調(diào)理劑由豬糞炭制備而成。針

對新桐某Cd污染農(nóng)田土壤，設(shè)置不同溫度熱解溫度制備的豬糞炭

（BCA、BCB、BCC和BCD）、豬糞堆肥（PM）和空白對照（CK）

處理，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。豬糞炭調(diào)理劑施用量設(shè)置4個(gè)添加梯度

（即炭基調(diào)理劑施用量分別占表層土壤總重量的0.2%。

對于土壤有效Cd來說（圖9），試驗(yàn)前期有效Cd含量介于

0.16~0.22mgkg-1，平均含量為0.18±0.01mgkg-1。與對照相比，施

用豬糞有機(jī)肥對土壤有效Cd含量無明顯影響；豬糞炭基調(diào)理劑在

高施用水平下可以顯著降低分蘗期和成熟期土壤有效Cd的含量。

與對照相比，BCA1/B1/C1/D1土壤有效態(tài)Cd降低約3%~15%，

BCA2/B2/C2/D2土壤有效態(tài)Cd降低約16%~20%，

BCA3/B3/C3/D3土壤有效態(tài)Cd降低30%~50%。BCA4/B4/C4/D4

土壤有效態(tài)Cd降低約70%~80%。且隨施加量的增加而減少有效

態(tài)Cd的含量。這可能由于生物炭施用后土壤pH相較于對照有所

上升，土壤中Cd的移動性下降，從而降低了土壤有效Cd的含量。

成熟期土壤有效Cd含量升高，可能由于水稻生長根系分泌有機(jī)酸

促進(jìn)根際土壤有效Cd含量的增加。

-27-

圖9新桐施用豬糞和生物炭調(diào)理劑對酸性土壤有效Cd的影響

由圖10可以看出，對照處理土壤中Cd主要以酸可提取態(tài)存

在，占40%左右。分蘗期對照組弱酸可提取態(tài)占比為46%，與對照

組相比，分蘗期豬糞有機(jī)肥（PM1、PM2）酸可提取態(tài)Cd的百分

比降低了12%和15%，殘?jiān)鼞B(tài)增加了18%和20%，土壤中Cd由酸

可提取態(tài)向殘?jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)化；豬糞炭基調(diào)理劑處理中，Cd酸可提取態(tài)均

向可還原態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)化，1%施用量時(shí)轉(zhuǎn)化程度最明顯，與對照組

相比，BCA3酸可提取態(tài)降低了16%，可還原態(tài)和可氧化態(tài)減少了

3%，殘?jiān)鼞B(tài)增加了16%；BCB3酸可提取態(tài)降低了13%、可氧化態(tài)

增加了1%、殘?jiān)鼞B(tài)增加了13%；BCC3酸可提取態(tài)顯著降低了11%，

可還原態(tài)和可氧化態(tài)增加了1%、殘?jiān)鼞B(tài)增加了6%；BCD3酸可提

取態(tài)降低了10%，可還原態(tài)和可氧化態(tài)增加了4%，殘?jiān)鼞B(tài)增加了

6%。至成熟期時(shí)，與對照相比，PM1比PM2轉(zhuǎn)化更明顯，比PM2

多轉(zhuǎn)化了5%；與分蘗期相比，豬糞炭調(diào)理劑施加0.5%添加量時(shí)向

殘?jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)化的更明顯。BCA2酸可提取態(tài)降低了13%，殘?jiān)鼞B(tài)增加

了13%；BCB2酸可提取態(tài)降低13%，可還原態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)增加了2%

和16%；BCC2酸可提取態(tài)降低了10%,可還原態(tài)降和殘?jiān)鼞B(tài)增加了

-28-

1%和11%；5%施用量時(shí)BCD4轉(zhuǎn)化更顯著，酸可提取態(tài)是降低6%，

可還原態(tài)增加了13%。成熟期酸可提取態(tài)有所降低，有機(jī)肥處理使

其向殘?jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)化，其他處理使其可還原態(tài)轉(zhuǎn)化。形態(tài)分析的結(jié)果表

明，生物炭基調(diào)理劑的施用會影響土壤中Cd的形態(tài)分布，土壤中

的弱酸提取態(tài)重金屬轉(zhuǎn)化為更加穩(wěn)定的形態(tài)（如可還原態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)），

這種變化會顯著降低土壤Cd的移動性和植物有效性

圖10施用豬糞和生物炭調(diào)理劑對土壤中Cd的形態(tài)分布的影響

（三）技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證

本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容在實(shí)施過程中技術(shù)成本較低，有利于標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的實(shí)

施。在實(shí)施過程中，首先對生物炭原料及適配材料的生態(tài)環(huán)境安全

性進(jìn)行有效管控，避免給環(huán)境攜入有毒有害物質(zhì)。其次僅將各種材

料按照既定比例進(jìn)行混合后施入目標(biāo)土壤即可，具有原料廣泛，參

數(shù)靈活、操作簡便的特點(diǎn)。

（四）預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果

本標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，將有利于生物炭基土壤調(diào)理劑及相關(guān)行業(yè)的規(guī)

范化發(fā)展，推動土壤調(diào)理劑產(chǎn)業(yè)和生物炭產(chǎn)業(yè)的多途徑融合，同時(shí)

-29-

還能促進(jìn)廢棄生物質(zhì)的循環(huán)利用，不僅能夠創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益，

助推共同富裕，還有利于推動區(qū)域生態(tài)環(huán)境的建設(shè)。

四、采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的程度，以及與國際、

國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對比情況，或與測試的國外樣品、

樣機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)對比情況

在本標(biāo)準(zhǔn)草案編寫過程中，未采用與本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容相關(guān)的國際、

國外其他標(biāo)準(zhǔn)。

五、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

本標(biāo)準(zhǔn)為技術(shù)工藝性標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格遵守了我國相關(guān)的法律法規(guī)，

并與其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)保持了標(biāo)準(zhǔn)之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。與本標(biāo)準(zhǔn)下列法律

法規(guī)及強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求相一致。

（1）中華人民共和國土壤污染防治法要求

第二十六條國務(wù)院農(nóng)業(yè)農(nóng)村、林業(yè)草原主管部門應(yīng)當(dāng)制定規(guī)劃，

完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和措施，加強(qiáng)農(nóng)用地農(nóng)藥、化肥使用指導(dǎo)和使用總量

控制，加強(qiáng)農(nóng)用薄膜使用控制。

國務(wù)院農(nóng)業(yè)農(nóng)村主管部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)農(nóng)藥、肥料登記，組織開展

農(nóng)藥、肥料對土壤環(huán)境影響的安全性評價(jià)。

制定農(nóng)藥、獸藥、肥料、飼料、農(nóng)用薄膜等農(nóng)業(yè)投入品及其包

裝物標(biāo)準(zhǔn)和農(nóng)田灌溉用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)適應(yīng)土壤污染防治的要求。

第二十七條地方人民政府農(nóng)業(yè)農(nóng)村、林業(yè)草原主管部門應(yīng)當(dāng)開

展農(nóng)用地土壤污染防治宣傳和技術(shù)培訓(xùn)活動，扶持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化

服務(wù)，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者合理使用農(nóng)藥、獸藥、肥料、飼料、農(nóng)用薄

-30-

膜等農(nóng)業(yè)投入品，控制農(nóng)藥、獸藥、化肥等的使用量。

地方人民政府農(nóng)業(yè)農(nóng)村主管部門應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者采取有利

于防止土壤污染的種養(yǎng)結(jié)合、輪作休耕等農(nóng)業(yè)耕作措施；支持采取

土壤改良、土壤肥力提升等有利于土壤養(yǎng)護(hù)和培育的措施；支持畜

禽糞便處理、利用設(shè)施的建設(shè)。

（2）GB38400-2019肥料中有毒有毒物質(zhì)的限量要求

表7肥料中有毒有害物質(zhì)的限量要求（基本項(xiàng)目）

含量限值

序號項(xiàng)目

無機(jī)肥料其他肥料a

1總鎘≤10mg/kg≤3mg/kg

2總汞≤5mg/kg≤2mg/kg

3總砷≤50mg/kg≤15mg/kg

4總鉛≤200mg/kg≤50mg/kg

5總鉻≤500mg/kg≤150mg/kg

6總鉈≤2.5mg/kg≤2.5mg/kg

7縮二脲b≤1.5%≤1.5%

8蛔蟲卵死亡率—c95%

9糞大腸菌群數(shù)—≤100個(gè)/g或≤100個(gè)/mL

a除無機(jī)肥料意外的肥料，有毒有害物質(zhì)含量以烘干基計(jì)

b僅在表明總氮含量時(shí)進(jìn)行檢測和判定

c該指標(biāo)不做要求

六、涉及的著作權(quán)、專利信息

本標(biāo)準(zhǔn)不涉及著作權(quán)及專利信息。

-31-

七、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無。

八、標(biāo)準(zhǔn)作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)或推薦性標(biāo)準(zhǔn)的建議

本標(biāo)準(zhǔn)為技術(shù)工藝標(biāo)準(zhǔn)，未涉及有關(guān)國家安全、保護(hù)人體健康

和人身財(cái)產(chǎn)安全、環(huán)境質(zhì)量要求等有關(guān)強(qiáng)制性地方標(biāo)準(zhǔn)或強(qiáng)制性條

文。

九、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議

本標(biāo)準(zhǔn)為首次制定，建議在實(shí)施過程中先試行一段時(shí)間，根據(jù)

實(shí)際應(yīng)用情況，作進(jìn)一步修訂完善，以適應(yīng)發(fā)展要求。

十、廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議

無。

十一、其他應(yīng)予說明的事項(xiàng)

無。

-32-

《生物炭基土壤調(diào)理劑施用技術(shù)規(guī)范》

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制說明

立項(xiàng)文號：浙環(huán)產(chǎn)協(xié)[2022]31號

承擔(dān)單位：浙江科技學(xué)院、浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理總站、舟

山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、浙農(nóng)集團(tuán)股份有限公司、紹興市糧

油作物技術(shù)推廣中心、浙江同奧環(huán)?？萍加邢挢?zé)任公司、

浙江金鍋鍋爐有限公司、浙江佶竹生物科技有限公司、杭

州銀江環(huán)保科技有限公司、浙江綠農(nóng)生態(tài)環(huán)境有限公司

一、工作簡況

（一）立項(xiàng)必要性和依據(jù)