針對(duì)秸稈直接還田難、綜合利用率低、焚燒污染嚴(yán)重，土壤碳庫(kù)匱缺、耕地質(zhì)量提升乏力等“老、大、難”問題，沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)率先提出了“秸稈炭化還田”新理論，確立了“以生物炭為核心，以炭化技術(shù)為基礎(chǔ)，以生物炭基肥料和生物炭基土壤改良劑為主要發(fā)展方向，兼顧能源化利用”的技術(shù)路線。2005年以來，圍繞“生物炭暨秸稈炭化綜合利用技術(shù)研究與應(yīng)用”，項(xiàng)目組先后突破了生物炭規(guī)模化制備與農(nóng)業(yè)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系，推動(dòng)了成果高效轉(zhuǎn)化，為秸稈間接還田開辟了一條新途徑。
    1. 研發(fā)出“半封閉式亞高溫缺氧干餾炭化工藝”和“組合式多聯(lián)產(chǎn)生物質(zhì)快速炭化設(shè)備”，突破了秸稈“低成本、大批量制炭”的產(chǎn)業(yè)技術(shù)瓶頸。該工藝設(shè)備對(duì)原料適應(yīng)能力強(qiáng)、生物炭生產(chǎn)效率高、能耗低，有效解決了農(nóng)作物秸稈密度低、含水量高、預(yù)處理能耗大、炭化效率低等問題。所制備的生物炭含碳量高、孔隙豐富，可廣泛用于土壤碳封存、農(nóng)田溫室氣體減排、化肥減量增效、耕地質(zhì)量提升等領(lǐng)域。
    2. 開發(fā)出生物炭基肥料等系列生物炭基農(nóng)業(yè)投入品，集化肥減量、土壤改良、節(jié)本增效等功能于一身，寓土壤改良與土壤利用之中，突破了生物炭規(guī)模化田間應(yīng)用技術(shù)瓶頸。綜合運(yùn)用作物學(xué)、土壤學(xué)、植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)、微生物學(xué)、生物信息學(xué)等方法，系統(tǒng)揭示了生物炭固碳、改土、保肥、持效、促生作用規(guī)律與機(jī)制。在此基礎(chǔ)上，遵循養(yǎng)分歸還學(xué)說和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)規(guī)律，發(fā)明了以生物炭為載體生產(chǎn)專用肥料、土壤改良劑、水稻育苗基質(zhì)的技術(shù)與方法，開發(fā)出以生物炭基肥料為代表的系列生物炭基農(nóng)業(yè)投入品，能夠在不增加農(nóng)民生產(chǎn)成本的情況下實(shí)現(xiàn)秸稈間接還田，解決了生物炭直接還田成本高、推廣難、市場(chǎng)化程度低等問題，打通了生物炭規(guī)模化田間應(yīng)用“最后一公里”，改變了化學(xué)類緩控釋肥料只減肥、改土作用不明顯、只在當(dāng)季起作用的局面。
    3. 開展了大規(guī)模試驗(yàn)示范，構(gòu)建了“分散制炭、集炭異地深加工”產(chǎn)業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)了成果轉(zhuǎn)化。針對(duì)集中處置利用與秸稈等農(nóng)林廢棄物分布廣、收儲(chǔ)運(yùn)困難之間的矛盾，構(gòu)建了“分散制炭、集炭異地深加工”產(chǎn)業(yè)模式，將產(chǎn)業(yè)鏈中的運(yùn)輸成本降低約 70%；制定了《生物炭基肥料》農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并首次發(fā)布，突破了制約生物炭技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和行業(yè)健康發(fā)展的“瓶頸”問題。
    截至 2016 年底，項(xiàng)目技術(shù)累計(jì)推廣 1090.2 萬余畝，輻射全國(guó) 20 余個(gè)省（市、自治區(qū)）。其中，2014-2016 年，項(xiàng)目技術(shù)推廣應(yīng)用 575 萬畝，新增銷售額 19665.6萬元，新增利潤(rùn) 2359.9 萬元，節(jié)支增收 42890.9 萬元。合計(jì)新增經(jīng)濟(jì)效益 45250.8萬元。