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【南方+】農(nóng)科新故事?|廣東省農(nóng)科院資環(huán)所：為土壤污染防治開妙方，給廢棄物處理獻(xiàn)良策
??????? 既要綠水青山,也要金山銀山,二者如何兼得?這是新時(shí)代中國(guó)農(nóng)業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
??????? 國(guó)以農(nóng)為本,農(nóng)以土為本,近年國(guó)家大力實(shí)施土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃,解決了一批重大環(huán)境污染問題,生態(tài)環(huán)境持續(xù)好轉(zhuǎn),但資源環(huán)境保護(hù)之路任重道遠(yuǎn),需持之以恒。
??????? 廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所(下簡(jiǎn)稱“資環(huán)所”)致力于廣東農(nóng)業(yè)資源環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)技術(shù)研究近30年,一直為守護(hù)廣東的“綠水青山”默默做著貢獻(xiàn)。
??????? 面對(duì)廣東存在的嚴(yán)峻農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境問題,資環(huán)所的專家們從“防控”和“治理”入手,嚴(yán)控農(nóng)業(yè)面源污染,創(chuàng)新農(nóng)田重金屬污染修復(fù)技術(shù),研發(fā)高效低污染的農(nóng)資投入品,開展廢棄物處理“變廢為寶”研究,推廣綠色生態(tài)栽培技術(shù)……用科技創(chuàng)新服務(wù)“三農(nóng)”。
??????? 近日,南方農(nóng)村報(bào)記者深入資環(huán)所,了解專家們深耕這片土地的辛酸與喜悅。
??????? 致力修復(fù)重金屬污染農(nóng)田
??????? “國(guó)內(nèi)土壤污染問題嚴(yán)峻,但并非不可逆轉(zhuǎn)?！辟Y環(huán)所副所長(zhǎng)艾紹英認(rèn)為,隨著政府及公眾對(duì)此越來(lái)越重視,防治力度加大,一切還來(lái)得及。
??????? 土壤重金屬污染是最常被提及的。工業(yè)廢氣沉降、廢水污灌、固體廢棄物,以及農(nóng)藥、化肥和地膜等農(nóng)用物資的濫用等,都可能造成土壤重金屬污染。艾紹英說(shuō),廣東地區(qū)土壤偏酸性,重金屬極易活化被作物吸收,加之珠三角城市圈工業(yè)發(fā)達(dá),土壤重金屬含量高,修復(fù)難度較大。
??????? 自2004年起,艾紹英帶領(lǐng)重金屬污染修復(fù)研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)廣東典型重金屬中、輕度污染農(nóng)田開展研究與修復(fù)工作。
專家在田間開展土壤重金屬污染修復(fù)工作
??????? “重金屬本身不能被降解,關(guān)鍵是要將其轉(zhuǎn)變成不被吸收的形態(tài),以此降低農(nóng)作物對(duì)其吸收和累積。”艾紹英介紹。他們把研究方向鎖定在植物營(yíng)養(yǎng)上,根據(jù)作物營(yíng)養(yǎng)需求特性開發(fā)營(yíng)養(yǎng)型相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品,使用起來(lái)既不影響作物正常生長(zhǎng)發(fā)育,又能有效降低農(nóng)作物重金屬含量。
??????? 經(jīng)過多年的摸索,艾紹英帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新集成出“重金屬污染農(nóng)田農(nóng)藝綜合修復(fù)技術(shù)”。該技術(shù)2017年被認(rèn)定為農(nóng)業(yè)部和廣東省農(nóng)業(yè)主推技術(shù),目前仍是廣東省最受歡迎的農(nóng)業(yè)主推技術(shù)之一?！爸亟饘傥廴拘迯?fù)是一個(gè)多管齊下的過程?！卑B英說(shuō),他們還研制出修復(fù)專用肥、營(yíng)養(yǎng)型阻控劑等重金屬修復(fù)產(chǎn)品,比如在肥料中按比例加入吸附性強(qiáng)、含有天然養(yǎng)分的礦物類固定住重金屬。
??????? 農(nóng)業(yè)面源污染治理也是艾紹英團(tuán)隊(duì)的主攻方向。目前,農(nóng)業(yè)面源污染治理已進(jìn)入攻堅(jiān)克難階段。就廣東而言,由于人均土地面積僅占全國(guó)平均水平的1/4,集約化農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展給區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染防治工作帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
??????? 艾紹英帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了第一次全國(guó)污染源普查廣東省農(nóng)業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)測(cè)算工作,基本摸清了廣東典型種植系統(tǒng)和養(yǎng)殖業(yè)的氮磷面源污染特征。
??????? “我們經(jīng)常要蹲田間地頭,尤其是暴雨天,別人都往屋里躲雨,我們卻要往田間跑,第一時(shí)間收集有效數(shù)據(jù)。”艾紹英說(shuō),基于廣東省種植系統(tǒng)面源污染的持續(xù)監(jiān)測(cè),團(tuán)隊(duì)在省農(nóng)業(yè)廳的支持下建立了覆蓋全省的農(nóng)業(yè)面源污染國(guó)控監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn),著力研發(fā)以化肥減量、有機(jī)替代等多種面源污染源頭控制實(shí)用技術(shù),為區(qū)域面源污染防治提供有力的技術(shù)支持。
??????? 推廣一次性施肥技術(shù)增效
??????? 過度施肥被認(rèn)為是造成農(nóng)業(yè)面源污染的主要原因之一。資環(huán)所土壤與肥料研究室主任唐拴虎指出,肥料對(duì)于作物增產(chǎn)功不可沒,但過量或不合理使用肥料造成的生態(tài)環(huán)境問題也同時(shí)存在。因此,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,防控農(nóng)田面源污染,首先要從安全施肥開始。
??????? 唐拴虎帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)專注于土壤改良、土壤培肥及水稻一次性施肥技術(shù)研究。他提出,“技術(shù)一定要物化于產(chǎn)品”,從上世紀(jì)90年代研發(fā)水稻專用肥,到最終形成完善的“水稻一次性施肥技術(shù)”,20多年來(lái),他一直致力于水稻的輕簡(jiǎn)化施肥技術(shù)推廣。
??????? 據(jù)唐拴虎介紹,華南雙季稻一次性施肥新技術(shù)成果是應(yīng)用緩控釋肥、穩(wěn)定性肥料作為載體,利用養(yǎng)分緩控釋技術(shù)或穩(wěn)效技術(shù)延長(zhǎng)養(yǎng)分釋放時(shí)間,使養(yǎng)分釋放速率吻合于水稻的需養(yǎng)規(guī)律。這種肥料可作基肥一次性供給水稻,具有養(yǎng)分針對(duì)性強(qiáng)、肥效期長(zhǎng)、使用簡(jiǎn)單、省工節(jié)肥、增產(chǎn)增收效果穩(wěn)定等突出優(yōu)點(diǎn)。
專家指導(dǎo)農(nóng)戶富硒肥操作
??????? 全程只施一次肥料,真的可以保證水稻不減產(chǎn)嗎?唐拴虎解釋說(shuō):“我們研發(fā)的緩控釋肥完全能滿足水稻本田期對(duì)養(yǎng)分的需求,可為水稻根系的旺盛生長(zhǎng)提供良好的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境,根系生長(zhǎng)反過來(lái)又能促進(jìn)其他養(yǎng)分的吸收?！睋?jù)統(tǒng)計(jì),資環(huán)所研發(fā)的水稻緩控釋肥產(chǎn)品在整個(gè)華南片區(qū)推廣面積超過3000萬(wàn)畝,僅示范就開展了近500點(diǎn)次,覆蓋廣東梅州、湛江,廣西桂林、北海,海南中北部等地區(qū),示范效果喜人——水稻平均增產(chǎn)率為11.2%,平均增收節(jié)支合計(jì)為105.17元/畝,每畝可穩(wěn)定增收50元的示范點(diǎn)次超過95%?！斑@充分說(shuō)明,一次性施肥技術(shù)不僅能省工省肥,還具有顯著穩(wěn)定的增產(chǎn)增收效果?！碧扑┗⒆院赖?。
??????? 而這項(xiàng)技術(shù),十多年來(lái)也為資環(huán)所斬獲了諸多榮譽(yù),“新農(nóng)科”控釋肥兩度被評(píng)為廣東省名牌產(chǎn)品,先后獲得廣東省專利優(yōu)秀獎(jiǎng)、廣東省科技進(jìn)步獎(jiǎng)。但唐拴虎團(tuán)隊(duì)并未滿足于此,還在繼續(xù)研發(fā)、提升和創(chuàng)新水稻一次性施肥技術(shù)。他們?cè)谠摷夹g(shù)的基礎(chǔ)上,先后研發(fā)了控釋BB肥、富硒型水稻穩(wěn)效肥等技術(shù)產(chǎn)品,而且這些產(chǎn)品的價(jià)格一直比較親民,明顯低于市場(chǎng)同類產(chǎn)品。
??????? 資環(huán)所所長(zhǎng)徐培智表示,該所所有科學(xué)研究成果及技術(shù)轉(zhuǎn)換都是以降低土壤環(huán)境污染,提高耕地質(zhì)量,推動(dòng)廣東農(nóng)業(yè)發(fā)展為初衷。“一次性施肥技術(shù)是最能減輕面源污染的技術(shù)產(chǎn)品。讓農(nóng)戶學(xué)會(huì)安全合理施肥,才是防控面源污染最有效的措施?！?/p>
??????? 好氧堆肥變農(nóng)廢棄物為寶
??????? 畜牧養(yǎng)殖一直是面源污染的制造“大戶”。如何將畜禽糞便在內(nèi)的農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行有效處理,變廢為寶,是顧文杰及其團(tuán)隊(duì)一直在研究的問題。
??????? 作為資環(huán)所廢棄物處理研究帶頭人,顧文杰從2008年開始研究生物堆肥,后帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)主要開展廢棄物生物處理和資源化利用技術(shù)研究?！稗r(nóng)業(yè)廢棄物是放錯(cuò)了地方的資源,實(shí)際上其蘊(yùn)含豐富NPK、有機(jī)質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),完全可以再利用起來(lái)。”顧文杰表示。據(jù)估算,全國(guó)每年產(chǎn)生畜禽糞污38億噸,綜合利用率不到60%；每年產(chǎn)生秸稈近9億噸,未利用的約2億噸。
??????? 好氧堆肥是有機(jī)廢棄物生物處理的一種良好方式,是實(shí)現(xiàn)有機(jī)固體廢棄物減量化、無(wú)害化和資源化的重要途徑。堆肥的實(shí)質(zhì)是微生物參與氧化有機(jī)物質(zhì),促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)礦化與腐殖化的過程,最終形成穩(wěn)定的產(chǎn)物。好氧堆肥是根據(jù)堆肥原材料性質(zhì),篩選出可以快速降解纖維素、蛋白、淀粉的功能菌株以及可在90℃高溫下生長(zhǎng)的嗜熱菌,通過外源添加微生物菌劑可加速?gòu)U棄物的分解,提高堆肥效率,縮短堆肥時(shí)間。但該技術(shù)的瓶頸問題是高溫條件下的臭氣釋放。顧文杰說(shuō),他們正在尋找新的突破口,通過過程控制和終端處理技術(shù)有效解決堆肥臭氣釋放問題。
專家指導(dǎo)珠海某有機(jī)廢棄物處理示范基地
??????? 好氧堆肥形成的產(chǎn)品就是有機(jī)肥。有機(jī)肥包含作物生長(zhǎng)所需要的氮、磷、鉀和中微量元素,還有豐富的有機(jī)質(zhì)。長(zhǎng)期應(yīng)用有機(jī)肥,有助于改良土壤、提升土壤pH、優(yōu)化土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、改善土壤理化性質(zhì)等。目前他們已和廣州、梅州、湛江、惠州、翁源等地的企業(yè)達(dá)成合作,指導(dǎo)企業(yè)開展廢棄物處理,進(jìn)行廠房規(guī)劃建設(shè)、設(shè)備選擇、工藝設(shè)定、配方優(yōu)化等有機(jī)肥產(chǎn)品生產(chǎn)工作。
隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的推進(jìn),農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用已經(jīng)成為農(nóng)村環(huán)境治理、實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村生態(tài)振興的重要內(nèi)容。為了實(shí)現(xiàn)與新農(nóng)村建設(shè)的對(duì)接,顧文杰團(tuán)隊(duì)除了開展養(yǎng)殖廢棄物處理,還開始著手農(nóng)村地區(qū)的居民生活垃圾、餐廚廢棄物、藥渣秸稈等研究處理,希望助力鄉(xiāng)村打好環(huán)境攻堅(jiān)戰(zhàn),為農(nóng)村的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。
??????? 人物
??????? 徐培智:研發(fā)綠色技術(shù)改善農(nóng)村生態(tài)
??????? “如何改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境,助力鄉(xiāng)村振興,是我們所一直在思考的問題?！毙炫嘀撬L(zhǎng)(上圖右)說(shuō),資環(huán)所將加強(qiáng)以農(nóng)田重金屬污染土壤修復(fù)、新型肥料研發(fā)、固體廢棄物資源化利用為重點(diǎn)研究方向的科研體系建設(shè),為促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步提供技術(shù)和人才支撐,為廣東農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展作出新貢獻(xiàn)。
???????? 徐培智介紹說(shuō),目前,省農(nóng)科院主攻綠色栽培技術(shù),這也正是資環(huán)所在開展的研究工作。在整個(gè)作物栽培過程中,首先要考慮農(nóng)藥、化肥的減量施用和高效利用,其次農(nóng)資投入品必須綠色化,起碼不能造成土壤的二次污染,第三在綠色栽培或綠色種養(yǎng)中,要注重廢棄物處理。
??????? 種養(yǎng)結(jié)合是綠色栽培的典型模式,資環(huán)所在梅州設(shè)置的種養(yǎng)結(jié)合推廣示范反響很好。通過在豬場(chǎng)附近大面積種植蔬菜來(lái)消納豬糞,實(shí)現(xiàn)廢棄物排量與種植面積的平衡,一方面解決了畜禽糞便對(duì)周邊水體的污染問題,另一方面種植出來(lái)的蔬菜完全有機(jī),品質(zhì)較高。
??????? 徐培智表示,解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際問題是農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的初衷。在新時(shí)代,要有新情懷,技術(shù)研究要更注重綠色生態(tài),更注重解決人與自然的和諧問題。農(nóng)業(yè)科學(xué)工作者應(yīng)積極承擔(dān)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的責(zé)任。
