摘要:經過3年多研究和試驗,常瑞雪找到了超高溫好氧堆肥技術的關鍵難點,那就是兩次好氧堆肥發酵的溫度控制在70℃,通過原料調節、氧氣供應、補充混合微生物菌劑等技術集成,從而破解尾菜無害化不徹底的難題。在超高溫好氧堆肥技術應用之前,把經過常規堆漚肥技術處理的尾菜直接或間接還田,農民是普遍不願接受的。

我國是蔬菜生產大國,據統計資料顯示,2018年我國蔬菜總產量8.17億噸。蔬菜產量大了,隨之而來的廢棄物即尾菜總量也不小,約佔蔬菜總產量51%,對環境造成了很大的壓力。我們常說,廢棄物是放錯位置了的資源,那尾菜變廢爲寶有什麼好方法呢?

尾菜當沼肥 反哺種植帶動循環

在湖北省松滋市,尾菜是打造生態循環農業的重要一環。

每天一早,家住松滋市南海鎮的沼氣技術員寧昌豹和往常一樣,從蔬菜基地、養豬場收集尾菜、糞污,送到夾巷村沼氣集中供氣站。夾巷村沼氣集中供氣站建有3個280立方米的發酵池,兩個150立方米鋼製溼式貯氣櫃和1000立方米屯肥池,還配套建有20千伏光伏發電設備。這座沼氣集中供氣站由松滋沼氣專業合作社管護運營。該站負責人黃傑給筆者算了這樣一筆賬,氣站年可處理有機廢棄物3000餘噸,產沼氣15萬立方米,收益30萬元;產沼渣、沼液2700噸,創收8.1萬元;光伏發電收益2.4萬元。年總收入40萬元,除去原料收集和管護成本25萬元,氣站每年獲利15萬元。松滋市目前建成沼氣集中供氣站20處,年處理有機廢棄物近10萬噸。

“嚐嚐我們園區的桑葚,有沒有童年的味道?”湖北新果源果蔬專業合作社的鮑同義告訴筆者,每斤30元的桑葚明顯高於市場價,但是採摘者還是絡繹不絕。其中的奧祕,就在於該市自主設計的400立方米的沼液利用水肥一體化工程,實現了有機肥替代化肥,節約水資源,改善了水果品質。

目前,松滋市已經建成沼肥綜合利用工程15處,受益基地10000餘畝,年省工節水節肥1200多萬元。通過多級過濾、自動計量、自動調配和自動灌溉,沼渣沼液被“喫幹榨盡”,反哺生態種植。“三沼”綜合利用工程,閉合了農業循環鏈條,使標準化的能源燃氣供應站同時成爲優質有機肥料生產廠,形成生態產業的循環鏈,能源綜合利用邁出了突破性的一步。

尾菜做飼料 大蒜秸稈青貯餵羊

每年五六月份,山東省金鄉縣蒜農都在忙着採收大蒜,而今年羊山鎮寶同羊養殖家庭農場的負責人劉寶同卻忙着四處收購大蒜秸稈:“大蒜秸稈質地柔軟、適口性好、採食率高,羊喫了毛鋥亮還上膘。”

金鄉縣是著名的大蒜之鄉,常年種植大蒜面積60多萬畝。據金鄉縣畜牧獸醫局提供的數據顯示,每畝大蒜可產0.8噸左右的新鮮大蒜秸稈,金鄉全年可產新鮮大蒜秸稈50餘萬噸,晾乾後約爲18萬噸。

說到大蒜秸稈飼料化利用,金鄉縣畜牧獸醫服務中心主任李成輝介紹,大蒜秸稈含有的大蒜素、硫醚化合物等對畜禽具有較強殺菌保健作用,是一種天然的“抗生素”,能增強牛、羊、雞、鴨、鵝等畜禽抵抗力。隨着大蒜秸稈青貯技術的逐漸成熟,目前金鄉縣已有120多家牛羊養殖戶開展大蒜秸稈青貯利用,青貯大蒜秸稈10萬噸左右。

雖然金鄉大蒜秸稈產量大,但目前飼料化利用水平並不算高。據瞭解,在金鄉縣作爲粗飼料利用的大蒜秸稈來源主要有兩部分。

一部分是新鮮大蒜秸稈晾曬後的整株幹秸稈。然而,這部分可用數量很少,過去大蒜秸稈中的花莖極難曬乾,充分乾透需要半月時間,此時往往是多雨季節,這造成大蒜整株幹秸稈利用率偏低。“隨着技術條件的成熟和收購網絡的擴大,後續大蒜整株幹秸稈利用潛力很大。”金鄉縣一家秸稈綜合利用企業的負責人楊衛華說,每年5月底,他們都以每斤0.1元左右的價格大量收購大蒜秸稈。

另一部分來源是大蒜頭加工後的殘餘秸稈,金鄉縣年可加工大蒜40萬噸,產生加工後剩餘秸稈大約爲3萬多噸,因保存新鮮、供應穩定,成爲全縣50%以上規模羊場的粗飼料供給方。

“若充分利用大蒜秸稈青貯,每年可以多飼養20多萬隻羊。”李成輝說。

尾菜新處理 無害化有機肥還田

中國農業大學資源與環境學院副教授李彥明告訴記者,我國設施蔬菜產業“十三五”發展規劃重點提出,利用秸稈和秸稈源肥料改土肥田,促進蔬菜健壯生長,最大限度減少蔬菜病蟲害的發生與蔓延,減少農藥用量。

李彥明說,將尾菜通過超高溫好氧堆肥技術轉化爲有機肥料重返土壤,既可以提高土壤有機質含量,還能強化土壤有益微生物種羣構成,提高土壤活力。

在超高溫好氧堆肥技術應用之前,把經過常規堆漚肥技術處理的尾菜直接或間接還田,農民是普遍不願接受的。

李彥明團隊成員常瑞雪博士經廣泛調研後發現,菜農不願意的主要原因是擔心麻煩和無害化不夠徹底。尾菜大多含水率高、碳氮比低,需要與其他物料一起協同發酵,而菜農缺乏物料匹配的技術經驗。實際上,採用傳統常規堆肥技術生產的有機肥料,確實存在難以徹底無害化的情況。我國菜農多習慣同一作物連作的生產模式,同種蔬菜上下茬的連作障礙及病害,往往讓菜農的預期收益大打折扣。

按照現行標準,堆肥無害化的溫度在50℃以上維持7天即可,但對於耐高溫70℃的病毒病原菌就顯得無能爲力。“一般來說,堆體溫度高於65℃就應採取降溫措施。如果過了70℃,整個堆肥系統就得崩潰。”不過,李彥明又解釋說,對於尾菜中可能存在的頑固性病毒類病原菌,恰恰需要70℃以上的高溫才能徹底滅活。

如何實現尾菜在70℃超高溫好氧堆肥條件下,既滅活病毒類病原菌,又避免因溫度過高影響堆肥正常發酵?經過3年多研究和試驗,常瑞雪找到了超高溫好氧堆肥技術的關鍵難點,那就是兩次好氧堆肥發酵的溫度控制在70℃,通過原料調節、氧氣供應、補充混合微生物菌劑等技術集成,從而破解尾菜無害化不徹底的難題。

攻克70℃超高溫好氧堆肥技術,對促進我國蔬菜產業安全生產和可持續發展意義重大。“病毒滅活、系統正常運行、環境友好,李老師對技術體系提出的3個目標,我們都實現了。”獲得成功的常瑞雪面對記者笑得很開心。

“目前,尾菜超高溫好氧堆肥技術已處於示範應用階段。”據李彥明介紹,北京、山東有關部門支持建成21個日處理20噸的分散式尾菜堆肥處理示範工程,1個年處理10萬噸的集中式尾菜堆肥處理示範工程,3年以來運行穩定。專門舉辦了兩次與蔬菜廢棄物堆肥技術相關的全國性堆肥會議,累計培訓800多人次。3年來,北京的示範工程累計處理尾菜6.3萬噸,生產有機肥料1.3萬噸,按照普通商品有機肥料每噸650元的價格計算,產值累計845萬元。

“有效益還沒後續的麻煩,菜農自然就願意採用。”2017年以來,這項尾菜堆肥技術正從北京走向全國。在山東,壽光市菜農利用以尾菜堆肥爲肥源的功能型無土育苗基質技術,消滅了困擾菜農多年的黃瓜立枯病。在新疆和四川,產區大量辣椒秸稈經堆肥處理後再還田,給了土壤線蟲致命的一擊。在河北,今年財政已將尾菜利用技術應用列入“清潔田園”專項。“廣東、江西也有地方在請我們拿技術方案。”李彥明告訴記者。

尾菜的利用說了這麼多,大家是不是有所瞭解了?只要我們把錯過的資源重新撿拾起來,一定可以山好水美農民富,創造更多的幸福生活!

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