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        運(yùn)用新技術(shù)讓植物秸稈造福更多農(nóng)民

        2017-03-15 16:12:04卞文志
        科學(xué)種養(yǎng) 2017年2期
        關(guān)鍵詞:反應(yīng)堆二氧化碳農(nóng)作物

        卞文志

        我國是糧食生產(chǎn)大國,也是秸稈生產(chǎn)大國,秸稈產(chǎn)量在我國農(nóng)田生產(chǎn)總量中與糧食產(chǎn)量幾乎平齊,甚至超過糧食產(chǎn)量。有關(guān)專家建議,未來可以通過中外技術(shù)交流,為中國秸稈產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新提供技術(shù)、資本、資源的有效對接,更好地推進(jìn)秸稈新技術(shù)新成果落地,促進(jìn)秸稈產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,讓植物秸稈造福更多農(nóng)民。

        秸稈產(chǎn)業(yè)是生物質(zhì)能源新亮點(diǎn)

        農(nóng)作物光合作用的產(chǎn)物一半在果實(shí),一半在秸稈。多年來,在我國的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,常常重視果實(shí)而忽視秸稈,大量的秸稈未被科學(xué)利用,而且就地焚燒,不僅浪費(fèi)了資源,也污染了環(huán)境。所以說,運(yùn)用新技術(shù)積極發(fā)揮農(nóng)作物秸稈的作用,是一件利國利民的大好事。因?yàn)槌浞掷媒斩挼膬r值,不僅是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的一部分,也是利用秸稈生產(chǎn)生物質(zhì)能源的新亮點(diǎn),更是農(nóng)業(yè)跨產(chǎn)業(yè)融合的新示范。

        目前,盡管中國是世界第一秸稈生產(chǎn)大國,但產(chǎn)業(yè)化水平卻很低,而且發(fā)展緩慢,尤其是在新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用方面,仍然存在較大困難。為此,有關(guān)專家分析了中國循環(huán)農(nóng)業(yè)和新能源的發(fā)展趨勢后指出,中國現(xiàn)在深化現(xiàn)代化建設(shè),強(qiáng)調(diào)綠色發(fā)展,需要進(jìn)一步推進(jìn)能源革命,把現(xiàn)在以石化和煤炭為主的能源格局,轉(zhuǎn)變成未來以可再生能源為主的新結(jié)構(gòu),這將給使用生物質(zhì)能源帶來廣闊的前景。

        實(shí)際上,目前在我國國內(nèi),有些地方對秸稈的利用和研發(fā)已出現(xiàn)一些新的成果。比如山東省農(nóng)作物秸稈中心主任張世明研發(fā)的秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù),在國內(nèi)已處于領(lǐng)先地位,他經(jīng)過多年的探索和研究,不僅為農(nóng)業(yè)帶來了一場新的革命,同時也為農(nóng)民帶來了福音。

        張世明從小就喜歡研究農(nóng)作物秸稈,這位畢業(yè)于山東農(nóng)業(yè)大學(xué)的農(nóng)家子弟,2010年因發(fā)明秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)榮獲聯(lián)合國糧農(nóng)組織第27屆農(nóng)業(yè)科技成果最高獎,成為世界農(nóng)作物秸稈利用的頂尖教授。他從上大學(xué)開始,就有一個心愿,要用最先進(jìn)的理論和技術(shù)武裝農(nóng)民的頭腦,為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)農(nóng)民增收盡力。走上工作崗位以后,他用畢生精力推廣新技術(shù),腳踩泥土在田間地頭與農(nóng)民交流,傾聽農(nóng)民朋友的心聲,這也是張世明日常工作的常態(tài)。

        在苦苦探尋中發(fā)明秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)

        2010年9月27日至10月1日,聯(lián)合國糧農(nóng)組織主辦的第27屆農(nóng)業(yè)科研成果及科教電影評獎大會在斯洛伐克的尼特拉市隆重舉行,由中國推選、山東省秸稈生物技術(shù)研究中心主任張世明發(fā)明的秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù),在此次大會上榮獲最高獎。此間專家認(rèn)為,該項(xiàng)技術(shù)具有世界前沿性和獨(dú)創(chuàng)性,屬世界首創(chuàng)。據(jù)悉,自該獎項(xiàng)設(shè)立以來,這是第一次由中國人獲得。“能為社會作些貢獻(xiàn),為祖國贏得榮譽(yù),我感到非常自豪?!睆埵烂髡f。

        1975年,張世明高中畢業(yè)后回到家鄉(xiāng)山東省曹縣邵莊鄉(xiāng)王集村,被安排在農(nóng)科隊勞動。那時,愛動腦子的張世明就在思考:農(nóng)作物的產(chǎn)量是怎樣形成的?農(nóng)作物是“吃”什么長大的?這些問題讓張世明著迷。1977年恢復(fù)高考,張世明高考填報的三個志愿全是農(nóng)學(xué)院,他下決心探索農(nóng)作物高產(chǎn)問題。在山東農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)系,經(jīng)過系統(tǒng)學(xué)習(xí),他明白了植物生長是光合作用的結(jié)果,植物在光的照射下吸收二氧化碳和水,合成有機(jī)物,光照、二氧化碳、水是植物生長的決定因素。

        上大學(xué)的時候,他去農(nóng)場勞動,麥?zhǔn)諘r有些偷懶的學(xué)生把麥秸藏到棉花地里不往外拿。一個多月后,張世明發(fā)現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象:周圍有麥秸的棉花結(jié)的棉桃特別多,落鈴少,而且鈴大。難道是這些麥秸在起作用?難道秸稈會產(chǎn)生二氧化碳?一個大膽的問題在他的腦子里形成:植物在生長時期到底需要多少二氧化碳?他決心通過試驗(yàn)來探討這個問題。他在密閉的環(huán)境下對棉花加施二氧化碳,結(jié)果棉花長得特別好,看來,二氧化碳的濃度是決定農(nóng)作物產(chǎn)量的一個重要因素。

        從農(nóng)學(xué)院畢業(yè)以后,張世明先后在山東省農(nóng)科院、菏澤市科技局、山東省科技廳工作,不管在哪里,他心里一直在想著農(nóng)作物高產(chǎn)的問題,一直在做科學(xué)試驗(yàn)。經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)研究,在掌握大量研究數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,1986年,張世明提出了“植物饑餓理論”。他認(rèn)為,制約農(nóng)作物產(chǎn)量的主要因素是二氧化碳,沒有它,植物就會因饑餓而死。

        那么,怎樣在生產(chǎn)中為作物提供更多的二氧化碳呢?經(jīng)過反復(fù)考慮,張世明決定在農(nóng)作物秸稈上做文章。他認(rèn)為,要讓秸稈產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,必須用微生物發(fā)酵的辦法,但秸稈在發(fā)酵過程中除產(chǎn)生二氧化碳外也同樣會產(chǎn)生其他有害氣體。怎樣趨利避害,讓秸稈定向產(chǎn)生二氧化碳?這是張世明苦苦探尋的問題。也就是在苦苦摸索中,他經(jīng)過20年的艱苦努力,終于發(fā)明了秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)。

        植物秸稈是地球上第一大可再生資源

        有數(shù)據(jù)表明,我國每年有近30億噸秸稈得不到有效利用,大部分被白白地焚燒掉,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。與此同時,我國每年化肥施用量近5000萬噸,化肥的有效利用率不到35%。長期過量使用化肥、農(nóng)藥和生長素,土壤質(zhì)地和作物生長環(huán)境逐步惡化,土壤越來越瘠薄,病蟲越來越猖獗,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)前景令人擔(dān)憂。

        張世明研發(fā)的這項(xiàng)技術(shù)是以秸稈替代化肥,以植物疫苗替代農(nóng)藥,結(jié)合農(nóng)村實(shí)際,促進(jìn)資源循環(huán)增值利用和多種生產(chǎn)要素的有效轉(zhuǎn)化,同時使食品安全和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,可謂一舉多得。張世明介紹說,秸稈反應(yīng)堆技術(shù)之所以好處很多,是因?yàn)樗南冗M(jìn)性。所謂秸稈反應(yīng)堆技術(shù),即采用生物技術(shù),將秸稈定向轉(zhuǎn)化為農(nóng)作物所需要的二氧化碳、熱量、抗病孢子、有機(jī)和無機(jī)養(yǎng)料,改善作物生長環(huán)境,促進(jìn)作物生長發(fā)育,提高光合效率,進(jìn)而獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和無公害農(nóng)產(chǎn)品的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)先進(jìn)適用技術(shù)。

        張世明介紹說:“生物反應(yīng)堆用秸稈作原料,通過一系列轉(zhuǎn)化,能綜合改變植物的生長條件。”更重要的是,微生物與有機(jī)物的結(jié)合,在一定設(shè)施條件下發(fā)生鏈鎖式反應(yīng),它所產(chǎn)生的巨大的生物能和生物能效應(yīng),極大地改變了作物的生長條件和環(huán)境。可以說,它類似于原子反應(yīng)堆,所以把這種生物反應(yīng)的設(shè)施裝置,取名為生物反應(yīng)堆。在張世明眼里,植物秸稈及其下腳料是地球上第一大可再生資源,它“取之不盡用之不完”,而且秸稈取材廣泛、投資小,轉(zhuǎn)化成植物需要的物質(zhì)成分多,利用率高,全面推廣后,可以造福農(nóng)民。

        在二十多年間,張世明為實(shí)現(xiàn)自己的夢想,腳踩泥土,走遍了祖國的鄉(xiāng)村大地,將秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)送到全國28個?。ㄊ小^(qū))的田間地頭,累計推廣農(nóng)田面積達(dá)1400萬畝,在使農(nóng)作物秸稈得到有效利用的同時,也讓千千萬萬農(nóng)民從中受益,實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)增收。

        讓秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)惠及更多農(nóng)民

        其實(shí),早在20世紀(jì)90年代,張世明就在滕州市設(shè)立了示范基地,在實(shí)驗(yàn)中,他把秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)應(yīng)用到了當(dāng)?shù)剞r(nóng)村。在滕州市龍陽鎮(zhèn)從條村,村民劉科濤種植的5畝小拱棚馬鈴薯采用了張世明的“內(nèi)置式秸稈反應(yīng)堆技術(shù)”,他種地不用化肥,并且收獲早,產(chǎn)量高,商品性能好。

        1999年,中國工程院院士、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)教授余松烈3次赴滕州示范基地考察,對秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)給予了高度評價,稱其“將會引發(fā)一場農(nóng)業(yè)革命”。

        更讓張世明感到驕傲的是,秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)獲得國際大獎后,已在德國、英國、法國、美國等四十多個國家得到廣泛應(yīng)用,開始造福世界人民。然而,對于這樣的輝煌成績,張世明并不滿足。在他看來,這樣的技術(shù)推廣速度并不算快,推廣面積也并不算大。他認(rèn)為,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)觀念和技術(shù)的阻礙制約了該技術(shù)更大面積的快速推廣應(yīng)用。為此,張世明每年舉辦幾十期農(nóng)民培訓(xùn)班,在鄉(xiāng)鎮(zhèn)會議室的講臺上,在田間地頭的大棚里,他努力把先進(jìn)的理論灌輸?shù)睫r(nóng)民的頭腦中。張世明說,加強(qiáng)農(nóng)民的培訓(xùn)和宣傳推介,讓大家了解、會用,從聽到看到到親手干起來,這樣才會收到實(shí)效。

        為了擴(kuò)大秸稈生物反應(yīng)堆的實(shí)用規(guī)模,張世明正在積極籌建更大面積的生產(chǎn)基地,但是資金成為制約該項(xiàng)技術(shù)快速推廣應(yīng)用的主要問題。張世明說,建設(shè)一處能夠滿足推廣應(yīng)用面積1000萬畝的生產(chǎn)車間設(shè)施,需要投入2億元。目前他們正在尋找有實(shí)力、對生物科學(xué)感興趣的企業(yè)開展合作,準(zhǔn)備建一個菌種和疫苗工廠化、規(guī)模化生產(chǎn)企業(yè),這樣成本將會大幅下降。秸稈利用是他畢生的事業(yè),希望這樣一個利國利民的技術(shù)能得到更大面積的推廣應(yīng)用,惠及更多的農(nóng)民。

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