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    堆肥 3年攻克70℃超高温好氧技术

    来源:农民日报    发布时间:2019-07-05 09:30:50

    北京昌平区御汤山生态园尾菜处理工程外景。

    位于山东青州市的尾菜堆肥工程正在进料。

    茄子和辣椒的尾菜。图片由李彦明团队提供

    蔬菜生产消费过程中会产生大量秧蔓藤、病残株、残次品等不可食用的废弃物,俗称尾菜。如果随意弃置,尾菜腐烂变质产生的恶臭气体将成为污染源,内里的病原菌、害虫卵可能因农事操作和雨水再次返回菜地,从而危及后茬作物。

    “随着农业供给侧结构性改革,我国蔬菜产业发展加快,尾菜也随之增加,近年占据蔬菜总产量的比例已趋近60%,而循环利用率却不足30%。因此,开展适用于尾菜无害化处理与循环利用的技术研究势在必行。”中国农业大学资源与环境学院副教授李彦明告诉记者,我国设施蔬菜产业“十三五”发展规划重点提出,利用秸秆和秸秆源肥料改土肥田,促进蔬菜健壮生长,最大限度减少蔬菜病虫害的发生与蔓延,减少农药用量。

    李彦明说,将尾菜通过超高温好氧堆肥技术转化为有机肥料重返土壤,既可以提高土壤有机质含量,还能强化土壤有益微生物种群构成,提高土壤活力?! ?/span>

    堆温70℃,无害化彻底,氮损失少

    在超高温好氧堆肥技术应用之前,把经过常规堆沤肥技术处理的尾菜直接或间接还田,农民是普遍不愿接受的。

    李彦明团队成员常瑞雪博士经广泛调研后发现,菜农不愿意的主要原因是担心麻烦和无害化不够彻底。尾菜大多含水率高、碳氮比低,需要与其他物料一起协同发酵,而菜农缺乏物料匹配的技术经验。实际上,采用传统常规堆肥技术生产的有机肥料,确实存在难以彻底无害化的情况。我国菜农多习惯同一作物连作的生产模式,同种蔬菜上下茬的连作障碍及病害,往往让菜农的预期收益大打折扣。

    按照现行标准,堆肥无害化的温度在50℃以上维持7天即可,但对于耐高温70℃的病毒病原菌就显得无能为力。“一般来说,堆体温度高于65℃就应采取降温措施。如果过了70℃,整个堆肥系统就得崩溃。”不过,李彦明又解释说,对于尾菜中可能存在的顽固性病毒类病原菌,恰恰需要70℃以上的高温才能彻底灭活。

    如何实现尾菜在70℃超高温好氧堆肥条件下,既灭活病毒类病原菌,又避免因温度过高影响堆肥正常发酵?经过3年多研究和试验,常瑞雪找到了超高温好氧堆肥技术的关键难点,那就是两次好氧堆肥发酵的温度控制在70℃,通过原料调节、氧气供应、补充混合微生物菌剂等技术集成,从而破解尾菜无害化不彻底的难题。

    攻克70℃超高温好氧堆肥技术,对促进我国蔬菜产业安全生产和可持续发展意义重大。“病毒灭活、系统正常运行、环境友好,李老师对技术体系提出的3个目标,我们都实现了。”获得成功的常瑞雪面对记者笑得很开心?! ?/span>

    有效益、不麻烦,农民自然愿意用

    “目前,尾菜超高温好氧堆肥技术已处于示范应用阶段。”据李彦明介绍,北京、山东有关部门支持建成21个日处理20吨的分散式尾菜堆肥处理示范工程,1个年处理10万吨的集中式尾菜堆肥处理示范工程,3年以来运行稳定。专门举办了两次与蔬菜废弃物堆肥技术相关的全国性堆肥会议,累计培训800多人次。3年来,北京的示范工程累计处理尾菜6.3万吨,生产有机肥料1.3万吨,按照普通商品有机肥料每吨650元的价格计算,产值累计845万元。

    “有效益还没后续的麻烦,菜农自然就愿意采用。”2017年以来,这项尾菜堆肥技术正从北京走向全国。在山东,寿光市菜农利用以尾菜堆肥为肥源的功能型无土育苗基质技术,消灭了困扰菜农多年的黄瓜立枯病。在新疆和四川,产区大量辣椒秸秆经堆肥处理后再还田,给了土壤线虫致命的一击。在河北,今年财政已将尾菜利用技术应用列入“清洁田园”专项。“广东、江西也有地方在请我们拿技术方案。”李彦明告诉记者。

    科普培训工作并不比研发更容易

    北京御汤山生态园种植面积1000多亩,以提供优质蔬菜水果闻名。园区所在的昌平区小汤山镇后牛坊村曾为尾菜出路大费周章。因焚烧秸秆被环保部门约谈,至今仍是园区管理者不愿提及的痛。倒逼机制下,他们决定挖坑堆沤尾菜。然而,有机肥料虽然经过了漫长的一年多沤制,农技员还是担心无害化不彻底,坚决不允许还田。为此,园区每年另需投入100万元购买商品有机肥料。

    御汤山生态园遇到的难题颇具代表性,一经调研发现,李彦明马上向“十二五”重点专项“循环农业科技服务工程”的首席科学家、中国农业大学资源与环境学院教授李国学汇报,最终园区被纳入相关项目示范点,在北京市农业环境监测站支持下,建立了尾菜堆肥处理示范工程。“园区项目点至今运行正常,生态经济社会效益比较可观。”李彦明说。

    “我们干掉了病原菌,干掉了黄瓜立枯病,甚至干掉了土壤线虫。但没想到的是,我们碰到了尾菜预处理‘拦路虎’——塑料绳和铁丝。”李彦明介绍,由于价格低廉,菜农惯常使用一次性塑料绳给黄瓜、西红柿架秧绑枝,一旦混入尾菜极易缠绕卡住粉碎机。近来菜农逐渐接受了吊蔓夹,这种由荷兰人发明的夹子可以重复使用,轻轻一捏,夹子就架稳了秧蔓。但是,吊蔓夹所用的尼龙绳不够硬和直,又被农民“因地制宜”换成了铁丝。“只要混进一两根铁丝,粉碎机基本就报废了。”

    李彦明认为每项农业技术的推广应用,都需要耐心细致地做好农民的科普和培训工作,循着他们的习惯和方便因势利导,解决他们生产中的困难。“对农民的科普及培训,事实上并不比技术研发本身更容易。”他感慨道。

     

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