现代循环农业的,农牧菌业兴弃物可变成资本取产物

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现代循环农业是现代农业建设的重要组成部分,但现代循环农业该如何发展是学界一直探讨的话题。在“十二五”国家科技支撑项目等支持下,福建省农业科学院针对东南地区现状,从农牧结合、秸秆菌业、生态循环、固碳减排等方面深入开展生产经营模式探讨与关键技术研发,创建了农—牧—菌—肥多级循环的技术体系与生产实践范式,开辟了一条具有区域特色的资源节约型、环境友好型、废弃物再利用型的现代循环农业发展之路,效果显着。

福建,现代循环农业的“特区”

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内容摘要:实施现代循环农业,必须结合区域农业发展实际,因地制宜探索模式,因势利导突破难点。很显然,东南地区是我国农业高度集约化的重

微生物发酵床大栏养猪舍 秦志伟摄

实施现代循环农业,必须结合区域农业发展实际,因地制宜探索模式,因势利导突破难点。很显然,东南地区是我国农业高度集约化的重要区域之一,其最大的特点是高投入、高产出、高消耗,在取得显著经济效益的同时,也面临着生产资源紧缺、环境污染严重的巨大压力。据统计资料显示,东南地区农牧菌废弃物总量近4.2亿吨,秸秆有效利用率不足80%,畜禽粪污处理率不足60%,同时快速发展的食用菌产业产生的大量菌渣仍缺乏有效的利用。因此,如何将巨大的农牧菌废弃物资源化循环利用,实现变废为宝,防控污染,提高效益,其现实的生产意义与深度的环保意义都是显而易见的。

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近5年来,福建省农业科学院承担“十二五”国家支撑课题“东南地区农牧废弃物多级循环利用技术集成与示范(2012BAD14B15)”专项,主要针对东南地区种植业、养殖业和食用菌产业发展迅速,畜禽粪便、秸秆、菌渣等农业废物量大面广,污染严重,利用率低、开发模式单一等现状,将农牧、农菌、农林、农企有机结合并融入畜牧废弃物污染有效治理中,将资源化主动利用与高效化综合开发的技术有机结合,创立现代循环农业产业体系。

以农林菌废弃物为原料培育基质种植食用菌 秦志伟摄

要实现农牧菌业废弃物循环利用与资源转化,必须结合生产实际,因地制宜构建模式。通过多年实践,优化构建了现代循环农业经营模式。主要包括大中型养猪场废弃物减量化与资源化多级循环利用、规模化养殖场微生物发酵床及其废弃物多级循环利用、以牧草治污与饲草利用为纽带的多级循环利用、以菌业生产与增值利用为纽带的多级循环利用、以菌业生产碳减排为目标的农菌立体栽培多级循环利用、农牧菌废弃物制肥多级循环利用、以菌渣高效转化为核心的多级循环利用等7种具有东南区域特色的多级循环农业模式,并对东南地区农牧菌废弃物循环利用潜力、农田环境承载力、多级循环能值、循环利用效益和食用菌栽培多级循环温室气体排放特征进行系统分析。

现代循环农业是现代农业建设的重要组成部分,但现代循环农业该如何发展是学界一直探讨的话题。在“十二五”国家科技支撑项目等支持下,福建省农业科学院针对东南地区现状,从农牧结合、秸秆菌业、生态循环、固碳减排等方面深入开展生产经营模式探讨与关键技术研发,创建了农—牧—菌—肥多级循环的技术体系与生产实践范式,开辟了一条具有区域特色的资源节约型、环境友好型、废弃物再利用型的现代循环农业发展之路,效果显著。

要实现农牧菌业废弃物循环利用与资源转化,必须通过协同攻关,突破环节链接技术。通过多年实践,重点突破了28项相互链接的关键技术。主要包括攻关环保型生猪饲料及其健康养殖配套技术、粪便污水污染物快速减量化技术、微生物发酵床大栏养猪关键技术、狼尾草草地消纳养牛场废水技术、饲草新品种选育和牧草加工技术、奶牛高效利用牧草技术、小型隧道式摆头进料机的研发与应用技术、双孢蘑菇新菌株选育和栽培技术、食用菌菌渣二次栽培食用菌技术、农作物套种竹荪技术、茶园套种灵芝技术、特色农牧菌废弃物生物炭制备和应用技术等。

日前,《中国科学报》记者来到福建省,实地采访报道福建省农业科学院在现代循环农业上的科研成果及其产业化经营成效,旨在为南方乃至全国现代循环农业的发展提供借鉴,助力农业供给侧结构性改革。

要实现农牧菌业废弃物循环利用与资源转化,必须实施集成推广,促进成果有效应用。通过多年实践,因势利导创立循环农业示范基地。构建了以规模化养殖场沼气工程为纽带的多级循环、以垫料再利用的多级循环、以菌业生产与增值利用为纽带的多级循环、以菌业生产碳减排为目标的多级循环、以制肥工程为纽带的多级循环等集成推广的示范基地30个。并集聚产业要素,促进现代循环农业园区的建设,实现循环农业科研成果的产业化与规模化集成开发,将传统分散式的农牧菌业废弃物多级循环向现代设施化与集约化的多级循环农业的现代化生产转型。近几年成功开发了30多个系列产品,并累计辐射推广新品种与新技术300多万亩,取得了显著的经济、生态和社会效益。

■本报记者 秦志伟

betway必威亚洲官网 ,现代循环农业是现代农业建设的重要组成部分。就深化技术研究而言,我们将在循环农业科技攻关取得成果基础上,进一步围绕“南方现代循环农业产业园区模式构建与接口技术集成研究”的主题,拓展接口环节协同攻关,突破高效集约经营技术,为循环农业产业化开发提供有效支撑。我们将结合南方区域实际,分为农林牧结合、农牧菌结合、果草牧结合生产系统以及现代循环农业产业园区综合体构建等四个方向开展系统研究,力求提升现代循环农业产业的机械化、标准化、信息化和智能化水平,提高土地产出率、劳动生产率、资源利用率与污染防控率,进一步拓展与提高现代循环农业产业化的经营水平与高优化的开发成效。

“2000亩地、2000头猪,只需2个人。”站在福建省农业科学院位于福清市渔溪镇的示范基地,福建农科院副院长翁伯琦研究员告诉《中国科学报》记者。而这里展现的不仅仅是智能化、机械化,还有养猪场废弃物减量化与资源化利用。

就发展对策而言,我们建议制定全国现代循环农业发展专项规划,指导与持续推进循环农业发展;要继续设立国家现代循环农业科技专项,分类分区域开展集成技术创新;要设立循环农业产业园区与国家示范县,为供给侧结构性改革积累经验;要研究并制定现代循环农业发展的条例,创立中国特色绿色农业的模式。

这也只是翁伯琦科研团队承担国家科技支撑计划“循环农业科技工程”课题研究任务的一项,包括其他6个项目都是基于东南地区的特殊现实设计的,旨在通过应用循环经济理论与农业生态学原理进行技术集成研究,创立污染防控—废弃物利用的循环农业技术模式和产业集群,从根本上扭转单一治污的被动局面。

翁伯琦介绍,从课题名称“东南地区农牧废弃物多级循环利用技术集成与示范推广”来看,“将农牧、农菌、农林、农企有机结合并融入畜牧废弃物污染有效治理中,以主动利用与转型开发的综合技术推广,为区域循环农业持续发展提供范式与支撑”,是该项目实施的意义。

究竟什么是循环农业?记者或许在福建找到了实践性的答案,那就是以最小的成本获得最大的经济效益和生态效益,为资金、技术在耕地上的集约利用创造条件。

实施现代循环农业,因地制宜是第一步。东南地区是我国农业高度集约化的重要区域之一,其最大特点是高投入、高产出、高消耗,显著的经济效益与紧缺的生产资源、严重的环境污染并存,这也是当前我国农业发展的缩影。

畜禽粪便、作物秸秆、食用菌渣等量大面广,扔了污染环境,留下又不知怎么用。据统计,东南地区农牧菌废弃物总量近4.2亿吨,秸秆有效利用率不足60%,畜禽粪污处理率不足60%。

翁伯琦科研团队想到了两全的办法,将这些废弃物变为了资源与产品,将资源化主动利用与高效化综合开发的技术有机结合,创立了现代循环农业产业体系。

“要实现农牧菌业废弃物循环利用与资源转化,必须结合生产实际,因地制宜构建模式。”翁伯琦向《中国科学报》记者介绍,通过多年的实践,他们优化构建了多种现代循环农业经营模式。

以农牧菌废弃物制肥多级循环利用模式为例,该模式将福建省传统养殖废弃物和特色农牧菌废弃物菌渣、菌体蛋白、养殖垫料、茶叶渣、烟末等结合,以制肥产业化生产为切入点,实现农牧菌废弃物肥料化多级循环利用。

据悉,在制肥前,他们已对菌及畜业废弃物进行了安全风险评价。比如,团队成员、福建农业科学院农业生态所所长罗涛研究员发现,以“45%的鸡粪+15%的秀珍菇菌+15%木耳渣+15%杏鲍菇菌渣+10%的炼油土”堆肥生产的有机肥养分最高。

“该配方下随着堆肥熟化时间的延长,堆体水分减少,养分含量增加,微生物数量均显著降低。”罗涛告诉《中国科学报》记者。

截至目前,翁伯琦团队指导企业新建肥料生产线4条,年消纳菌渣4.64万吨,畜禽粪便5.81万吨,其他农业废弃物2.12万吨,累计12.57万吨。

据罗涛介绍,上述肥料已在蔬菜、果树、水稻、茶叶上示范推广52.5万亩次。“与习惯施肥相比,作物增产率提高5%~10%,有机肥替代化肥20%~31%。”罗涛说。

这只是翁伯琦团队构建具有东南区域特色的多级循环农业模式的一个例子。此外,他们还对东南地区农牧菌废弃物循环利用潜力、农田环境承载力、多循环利用效益和食用菌栽培多级循环温室气体排放特征等进行系统分析。

没有技术上的有效性,循环农业就没有经济上的可行性。

翁伯琦介绍,历时5年,该团队重点突破粪便污水污染物快速减量化技术、微生物发酵床大栏养猪关键技术、草生菌栽培过程碳减排调控技术等28项相互链接的关键技术。

福建是我国食用菌大省,2015年全省食用菌总产量达247万吨,同比增长18.26%,占全省种植业产值的11.7%。而近年来,食用菌生产中产生的温室气体引起极大关注。

食用菌生产中,温室气体排放量大是公认的事实。据团队成员、福建农科院农业生态所副所长王义祥研究员介绍,香菇中仅有7.5%的碳素被转化利用,29.1%的碳素残存在菌渣种,63.5%的碳素逃逸到大气中。

王义祥对菌业CO2减排农业技术与循环利用进行了研究,提出了食用菌栽培过程碳减排、碳互补和高效转化等关键技术。以不同铺料厚度对双孢蘑菇碳素转化规律影响为例,双孢蘑菇栽培过程中CO2排放量随时间延长而增多,且随着栽培床厚度的增加而增加。

为此,该团队提出了多小堆复式集合堆积法和新型满格二次发酵堆积制法。“以姬松茸为例,与传统堆积法相比,覆土后床面出菇多,产量提高30%~50%。”王义祥告诉《中国科学报》记者。

他们先后与福州市力生菌业有限公司、龙海市农业局等单位开展技术合作与示范推广。3年来累计建立核心示范区1509亩,示范推广5.3万亩次,温室气体减排5%以上,创造经济社会效益2100多万元。

此外,如福建农科院农业工程技术所研究员林代炎团队研究的环保型生猪饲料及其健康养殖配套技术,产生了良好的经济效益、资源效益和生态效应。

值得一提的是,这项成果能显著减少猪对氮、磷及重金属的摄入量和排放量,有效缓解污染物后处理的压力,是猪场污染物治理的一种新思路。

据翁伯琦介绍,截至课题结束,他们取得科技成果与科技推广奖励8项;授权专利28项,其中发明专利21项,有2项获得中国专利优秀奖;制定行业标准1项,企业标准10项,福建省地方标准2项。

在翁伯琦看来,要实现农牧菌业废弃物循环利用与资源转化,必须实施集成推广,促进成果有效应用。

多年的实践,翁伯琦团队因势利导创立了30多个循环农业示范基地,并集聚产业要素,促进现代循环农业园区的建设,实现循环农业科研成果的产业化与规模化集成开发。

事实上,现代循环农业是现代农业建设的重要组成部分。福建省现代循环农业的深入探索与发展实践给予人们深刻的启示:要推动现代循环农业的进一步发展,不仅要开展基础理论研究,而且要注重实用技术攻关,尤其要深化标准化、信息化、机械化技术创新与应用。

与此同时,现代循环农业的发展不仅要开展技术创新研究,而且要注重集成示范推广,尤其要深化产业化、便捷化、高优化技术研发与推广。

近几年,翁伯琦团队承担的项目成功开发了30多个系列产品,并累计辐射推广新品种与新技术300多万亩,取得了显著的经济、生态和社会效益。

就深化技术研究而言,翁伯琦告诉记者,他们将在循环农业科技攻关取得成果基础上,进一步围绕“南方现代循环农业产业园区模式构建与接口技术集成研究”为主题,拓展接口环节协同攻关,突破高效集约经营技术,为循环农业产业化开发提供有效支撑。

翁伯琦团队认为,现代循环农业的科学、有序、规模发展应注重多个关键环节。中国是农业发展大国,农牧废弃物量大面广,制定全国现代循环农业发展专项规划很有必要,可有效指导与持续推进循环农业发展。

事实上,循环农业要转型升级,涉及诸多技术性问题,翁伯琦建议继续设立国家现代循环农业科技专项,分类分区域开展集成技术创新;同时,设立循环农业产业园区与国家示范县,为供给侧结构性改革积累经验。

此外,“立足高优发展新起点,推进种地养地相结合,建议研究并制定现代循环农业发展条例,创立中国特色绿色农业的模式。”翁伯琦说。

《中国科学报》 (2017-04-26 第8版 区域)