沈其榮團(tuán)隊(duì)建立的條垛式好氧發(fā)酵工藝已被全國400多家有機(jī)肥企業(yè)采用。
作物秸稈、病死畜禽、畜禽糞便，這三大農(nóng)業(yè)廢棄物讓人頭痛不已。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授沈其榮帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)致力于尋找破解這一難題的技術(shù)途徑：他們把這些“污染物”轉(zhuǎn)變?yōu)橛袃r(jià)值的有機(jī)（類）肥料產(chǎn)品，產(chǎn)生了人們預(yù)想不到的效果。
“這項(xiàng)研究解決了非常重大的問題，而且是前沿的問題，很有戰(zhàn)略意義，關(guān)系到我國農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，也關(guān)系到草牧業(yè)發(fā)展的大局。”中國工程院院士任繼周如是評(píng)價(jià)。
“我的目標(biāo)是，用5~10年的時(shí)間把中國商品有機(jī)（類）肥料產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，確保我國化肥零增長(zhǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。”日前，在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)，身兼國家有機(jī)（類）肥料工程技術(shù)研究中心主任和國家“973”計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家的沈其榮信心滿滿。現(xiàn)在他很多時(shí)間都奔波在全國各地，推動(dòng)有機(jī)（類）肥料產(chǎn)業(yè)技術(shù)成果的廣泛應(yīng)用。
幾年前，沈其榮下決心辭去南京農(nóng)業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)職務(wù)，就是想把更多的時(shí)間用在我國有機(jī)（類）肥料研究和推廣工作上來。現(xiàn)在，作為該校的學(xué)術(shù)委員會(huì)主任，他與該?？蒲泄ぷ魍怀龅膸孜粓F(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人有定期交流機(jī)制，以期在研究與推廣緊密結(jié)合方面探索更好的路子，讓科技真正成為發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。
讓秸稈變害為利
“全省秸稈產(chǎn)量每年有4400萬噸，能收回來的3300萬噸，我們公司準(zhǔn)備都給它處理了。”6月22日，在上市公司安徽省司爾特肥業(yè)股份公司與沈其榮團(tuán)隊(duì)就全元生物有機(jī)肥制造技術(shù)簽訂合作協(xié)議后，該公司董事長(zhǎng)金國清向《中國科學(xué)報(bào)》記者說起了他的計(jì)劃。
全元生物有機(jī)肥料指的是集有機(jī)肥、化肥、氨基酸肥和功能微生物為一體的新型生物有機(jī)肥料。這種肥料既能滿足當(dāng)季作物養(yǎng)分需求，顯著抑制土壤酸化，又能有效調(diào)控土壤微生物區(qū)系，持久性提高土壤肥力。
金國清打算前期投入5億元用于全元生物有機(jī)肥相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，每年投入7億元回收安徽全省作物秸稈，爭(zhēng)取在每一個(gè)地級(jí)城市建立一個(gè)秸稈處理點(diǎn)，利用沈其榮團(tuán)隊(duì)的專利技術(shù)迅速將秸稈制成堆肥，然后運(yùn)回總部加工成全元生物有機(jī)肥。
“土十條”的出臺(tái)，鼓勵(lì)農(nóng)民增施有機(jī)肥、減少化肥使用量。在與沈其榮交流多次后，金國清果斷決定減少公司化肥產(chǎn)能比重，增加有機(jī)肥和生物有機(jī)肥比重。
而在江蘇南京八卦洲，近幾年沒有出現(xiàn)過一次田間明火，這要?dú)w功于沈其榮團(tuán)隊(duì)幫助南京明珠肥料有限公司建立了利用秸稈制造有機(jī)肥的中試基地。
“這個(gè)房間的有機(jī)肥產(chǎn)品是昨天生產(chǎn)出來的，今天都賣完了，那個(gè)房間的明天也就沒有了。”在公司車間，該公司總經(jīng)理倪龍珠對(duì)記者介紹，其有機(jī)肥產(chǎn)品效果不錯(cuò)，銷路很好。
現(xiàn)場(chǎng)有十多個(gè)農(nóng)民正用手扶拖拉機(jī)運(yùn)來各種新鮮的作物秸稈、綠化修剪枝條等。勤快的農(nóng)民，一天能運(yùn)來十拖拉機(jī)秸稈，加上政府補(bǔ)貼，每天就有400元的收入，月收入上萬元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過在外打工所得。
這些秸稈無須破碎，直接采用純秸稈好氧堆肥發(fā)酵工藝。這讓企業(yè)處理和生產(chǎn)成本較低。“秸稈制肥絕對(duì)是個(gè)賺錢的產(chǎn)業(yè)，可以帶動(dòng)農(nóng)民致富。”倪龍珠說。
病死畜禽轉(zhuǎn)化成有機(jī)肥
高度規(guī)模化養(yǎng)殖中的畜禽正常死亡率，生豬為5%~8%，家禽為12%~15%，奶牛為2%~5%，遇到突發(fā)性疫病，畜禽死亡率更高。然而，在技術(shù)手段上沒有一個(gè)行之有效的無害化處理和資源化利用途徑，成為最棘手的問題之一。
目前死亡畜禽無害化處理主要包括深埋、焚燒、高溫高壓蒸煮后生產(chǎn)有機(jī)肥以及生物直接發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥等四種方法。它們或者沒有考慮資源化利用問題，或者有污染風(fēng)險(xiǎn)，又或者成本很高，沒有什么經(jīng)濟(jì)效益，很難獲得長(zhǎng)效運(yùn)行機(jī)制。
經(jīng)過研究與中試，沈其榮團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種利用病死畜禽水解制取氨基酸肥料和生物柴油的技術(shù)工藝。
這一技術(shù)工藝既使處理過程實(shí)現(xiàn)零污染控制，又獲得最上等的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料產(chǎn)品。氨基酸肥號(hào)稱肥料之王，但資源嚴(yán)重不足。而屠宰場(chǎng)下腳料、死亡畜禽都可以作為氨基酸肥料的上等資源。
“我們要研發(fā)出一些更好的有機(jī)（類）肥料品種，既能培肥土壤，又能使當(dāng)季作物的增產(chǎn)效果趕上化肥，以吸引農(nóng)民使用。”沈其榮說。
“對(duì)于根系老化的蘋果樹，用了氨基酸有機(jī)肥料好像返老還童，又重新長(zhǎng)了。單純施用化肥，每年產(chǎn)量有起伏，但用了這種氨基酸有機(jī)肥或生物有機(jī)肥之后，產(chǎn)量穩(wěn)定，蘋果口感香濃、外觀性狀好。”山西運(yùn)城一個(gè)蘋果園的技術(shù)員段鋒在電話中對(duì)《中國科學(xué)報(bào)》記者說，他們施用沈其榮團(tuán)隊(duì)研發(fā)的氨基酸有機(jī)肥和生物有機(jī)肥六七年了，與化肥配合施用的效果，能替代30%~40%化肥。
“從有機(jī)肥工藝，到有機(jī)肥裝備的應(yīng)用、推廣都很好！目前全國已經(jīng)有400家有機(jī)肥廠利用我們與沈其榮老師合作研發(fā)的技術(shù)、裝備。包括與伊利集團(tuán)等都有合作業(yè)務(wù)。”江陰市聯(lián)業(yè)生物科技有限公司董事長(zhǎng)陸建明對(duì)記者介紹。
該公司是南京農(nóng)大有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)化基地。主要研發(fā)有機(jī)肥生產(chǎn)專用設(shè)備及各種有機(jī)肥。利用病死畜禽開發(fā)的氨基酸有機(jī)肥和氨基酸液體肥，在江陰聯(lián)業(yè)已做了兩年，“田間試驗(yàn)效果非常好，7天就能見效”。陸建明表示，這改變了老百姓認(rèn)為的有機(jī)肥當(dāng)季作物效果不明顯而不愿意使用有機(jī)肥的觀念。
讓畜禽糞便不再“為患”
養(yǎng)豬場(chǎng)對(duì)農(nóng)田和飲用水造成的污染非常嚴(yán)重，也非常普遍。但這一問題能夠得到解決嗎？
除了作物秸稈、病死畜禽，沈其榮還很關(guān)注畜禽糞便的處理。“現(xiàn)在很多地方官員一談到養(yǎng)殖業(yè)就頭痛，甚至動(dòng)議關(guān)閉養(yǎng)殖場(chǎng)，實(shí)際上問題的關(guān)鍵是一開始建設(shè)時(shí)就要想好如何處理和利用養(yǎng)殖廢棄物。”沈其榮對(duì)《中國科學(xué)報(bào)》記者表示。
一些地方政府曾經(jīng)通過建設(shè)沼氣池來解決這一問題。我國對(duì)沼氣實(shí)行補(bǔ)貼，但由于養(yǎng)殖場(chǎng)的糞便水太多，沼氣池消納不了，同時(shí)，最后出來的沼渣和水還是污染，沼渣和沼液做肥料，也達(dá)不到國家有機(jī)肥產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。沈其榮認(rèn)為這是沼氣工程的最大問題。“不排除有的沼氣工程在運(yùn)行，但相當(dāng)一部分沼氣工程成為了形象工程，不實(shí)用。”
沈其榮認(rèn)為，養(yǎng)殖場(chǎng)污染的根源在于，以前我國在畜牧養(yǎng)殖方面推行的都是水泡糞工藝，這種工藝把大量外源水放進(jìn)去，導(dǎo)致污染物容量太大，難于處理。于是他對(duì)環(huán)保部和農(nóng)業(yè)部建議，今后的養(yǎng)殖業(yè)應(yīng)該推廣類似日本的干清糞養(yǎng)殖工藝。這樣，畜禽糞便與水是分開的，不用外源水浸泡，固體糞做成肥料很容易，剩下的尿也沒多少，方便易行，還可以有效減少污染物。
近兩年，沈其榮團(tuán)隊(duì)的又一項(xiàng)重要成果就是突破了木霉固體發(fā)酵技術(shù)瓶頸。木霉菌對(duì)于抑制土傳病害和促進(jìn)作物根系生長(zhǎng)的效果已被全世界公認(rèn)。“我們相信木霉生物有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)在不久的將來會(huì)在中國蓬勃興起。”沈其榮說。
