2021年11月9日,我正式結(jié)束了在沃啟的工作,彼時我已連續(xù)駐扎450天。從最初的忐忑懷疑,到中途的思考與進步,再到最后的乘風破浪,是科技小院給了我知識,給了我成長的空間。
編者按:今年五四前夕,中國農(nóng)業(yè)大學科技小院的同學們收到了習近平總書記的回信。參與科技小院的同學很多很多,他們在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線成長的故事講也講不完,以前我們講過不少,這次再呈上一組。
朱高玄,中國農(nóng)業(yè)大學植物營養(yǎng)系2019級碩士。碩士期間,前期駐扎白寨科技小院,開展小型養(yǎng)殖戶糞污資源化利用研究。后期和曲周當?shù)匚謫⒂袡C肥廠開展合作,助力企業(yè)科技創(chuàng)新,提高曲周縣糞污資源化利用效率。駐扎沃啟的450天里,解決多個企業(yè)生產(chǎn)問題,先后獲3項生產(chǎn)專利,發(fā)表中文核心論文1篇。后作為張福鎖院士科研助理,在云南大理參與肥料創(chuàng)新與研發(fā)工作?,F(xiàn)為中國農(nóng)業(yè)大學2023級博士研究生。
奮力堆起的肥,一場雨沖毀
經(jīng)過半個學期的理論學習后,我正式進駐了河北曲周白寨科技小院。這次,我是帶著有關(guān)堆肥的科研任務(wù)來的,準備即將大干一場。
經(jīng)過近一個月絞盡腦汁的規(guī)劃,我決定依托當?shù)氐半u糞污儲量大、含水率高的實際情況,以固液分離為突破口,探索更為經(jīng)濟可行的堆肥方案。
為了保證試驗順利進行,需要先開展預試驗,我們在養(yǎng)殖戶袁懷洪雞舍后面找到一塊適中的空地。預試驗與正式試驗相比工作量并沒有那么大,為了節(jié)約成本,我們沒請工人,由我和志揚兩個人一塊兒過去工作。
彼時已6月,曲周的太陽熱辣而耀眼。我們騎著三輪車到雞舍后面,高溫伴隨著排風扇吹出來的氨氣,再加上惡臭的雞糞,即便我對此環(huán)境已見怪不怪,也依舊覺得難耐。
堆肥坑位置已經(jīng)布置好了,在儲糞池后方5米的地方。我們要做的第一步就是把雞糞運到堆肥坑。我們在養(yǎng)殖戶袁大哥的幫助下,先把抽雞糞的絞龍(泵),從旁邊的池子推過來。這種絞龍主要由電機和粗長的鋼管組成,很重。再加上路面都是泥巴地,移動過程相當費勁。我們3個人,頂著太陽花了一個小時,才把絞龍推到儲糞池處。實驗還沒正式開始,我已滿頭大汗。
絞龍的管子不夠長,依舊無法把雞糞抽到堆肥坑里面。我們只好拿出事先準備的大收納箱,先把雞糞抽到箱子里,然后再把箱子抬到5米之外的堆肥坑。商量好了對策,我們開動電源,開始抽雞糞。讓人意想不到的是,絞龍速度很快,而且不停抖動,出口處的雞糞不停地被甩出來,迸濺得到處都是,眨眼工夫,一箱幾近裝滿?!昂昧耍?!”
太陽很曬,沒有任何遮陰,我跟志揚只想趕緊把活干完,也顧不上到處都是的雞糞了。我倆伸手去抬箱子,準備合力將它運走。然而,我們竟低估了這一箱雞糞的重量。收納箱下有滾輪,但被240多斤重的雞糞壓著,滾輪在泥路上完全沒用?!耙黄鹄伞!蔽覀z挺直后背,咬緊了牙,低吼著使勁兒拉箱子,費了九牛二虎之力,箱子似乎扎了根一樣,紋絲不動。
頂著烈日,呼吸著臭氣,我們面露愁容,卻不肯罷休。志揚建議:“玄兄,我們先抬一頭,再合力抬另一頭,這樣往前挪?!蔽矣X得可以,于是我們同時一端發(fā)力,這樣一箱雞糞終于向前挪了兩步的距離,但這樣收效甚微,而且箱子受力不均勻,似乎有裂開的風險。再看看自己,雙手已被勒得不停顫抖,滿臉的汗水刺激得眼睛都睜不開。面對著惡臭的雞糞,我們的臉上寫滿絕望?,F(xiàn)在再請工人已經(jīng)太晚了,志揚蹲在三輪車旁稍作休息,我環(huán)顧儲糞池四周,希望能找到辦法。突然,草叢里一個破了邊的塑料小盆引起了我的注意,盆里面都是泥巴,看起來是被人扔了不要的。我隨手薅了一把草,把泥土擦干凈,拿著小盆,憋著一口氣彎腰把盆伸進黑乎乎的雞糞里。臉貼著稀雞糞,里面的雞毛、蛆都看得一清二楚,我強忍著胃里的翻江倒海,小心翼翼地盛上一盆雞糞。眼看著糞水從破邊的盆口往外淌,我半蹲著叉開腿,迅速端起雞糞小跑著倒進了堆肥坑里?!昂伲梢?!”雖然效率很低,但工作總算可以進行下去。于是,我照此方法,拿著盆來回端了六七趟,堆肥箱里的雞糞,少了小半。看著只剩半箱的雞糞,我跟志揚又燃起了希望。
稍作休息后,我們兩個人合力試了一下,雞糞箱依舊很重,但是能抬離地面了。我們深吸一口氣,喊著口號“一二、一二、一二……”一步一步往前挪,5米的距離,竟好似5公里,最后終于把一箱雞糞倒進堆肥坑。我抬起胳膊,擦了一下臉上雞糞與汗水的混合物。在志揚的幫助下,我總算把預試驗做上了。在和志揚一塊騎著三輪車回小院的路上,我感覺曲周6月的風,竟是如此清涼。
經(jīng)過前期探索,我基本掌握了雞糞與秸稈堆肥的詳細操作流程,開始采取更科學的方式開展堆肥試驗。也請了工人幫忙,撒了菌劑,堆肥試驗僅過了一晚,溫度就快速升高,當天下午去測溫,發(fā)現(xiàn)已升至50攝氏度,效果喜人。就在一切工作都步入正軌的時候,偏偏天有不測風云,當天晚上,曲周開始下雨。
一般,堆肥都是露天進行,雖然堆肥容器加裝了蓋子,但是開有透氣孔,有淋雨風險。由于沒有仔細聽天氣預報,第二天一早起來,我才發(fā)現(xiàn)雨還在下,而且噼里啪啦的雨點大有繼續(xù)增強的勢頭,再瞧瞧小院里的積水,我頓感不妙。然而此時,雨勢太大了,出門都困難,去找遮雨棚蓋住試驗物已不現(xiàn)實。
在滂沱的大雨中,我束手無策,焦灼地等了一上午,眼看小院積水深至膝蓋,我想,試驗——完了。下午四五點,大雨終于停了,我和芳芳師姐一起沖過去查看堆肥情況,結(jié)果可想而知,辛辛苦苦裝好的堆肥,已被大雨淋得七零八落,整個場地一片泥濘,踩在泥漿與糞污的混合物中,我的內(nèi)心滿是凄涼。
“我能解決什么問題?”
作為典型的蛋雞養(yǎng)殖大縣,曲周縣蛋雞糞污年產(chǎn)量達62萬噸,僅依靠養(yǎng)殖戶小規(guī)模處理難以及時無害化消納。曲周縣有一家有機肥生產(chǎn)企業(yè)——沃啟生物科技有限公司,按照設(shè)計規(guī)劃,該公司的糞污處理能力可達20萬噸/年,能夠解決曲周縣糞污總產(chǎn)生量的1/3,是農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展中不可或缺的一環(huán)。但現(xiàn)實情況并不理想,2019年剛投產(chǎn)的沃啟面臨諸多生產(chǎn)問題,亟須科技支撐。機緣巧合之下,公司了解到白寨科技小院正好涉及糞污資源化利用的工作,于是向我們小院提出請求,合作建設(shè)小院,解決生產(chǎn)問題。以糞污資源化利用作為研究方向的我,成了當時派往沃啟最合適的人選。2020年8月14日,我正式離開白寨科技小院,進駐沃啟生物科技有限公司。
坐落在曲周縣安寨鎮(zhèn)馬莊村西的沃啟有機肥廠,占地面積60余畝,以雞糞為原料,配合有機廢棄物玉米毛子進行槽式發(fā)酵。發(fā)酵后的有機肥產(chǎn)品經(jīng)過篩分生產(chǎn)粉狀有機肥,經(jīng)過圓盤造粒生產(chǎn)顆粒有機肥。剛來到沃啟,我所做的也僅是了解些表面情況,沒有更深入地去發(fā)掘企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀。因為我滿腦子想的仍是我那被大雨沖毀了的堆肥,總琢磨著如何繼續(xù)我在白寨未完成的試驗研究,考慮的是如何拉雞糞,如何拉固液分離機,如何開展試驗。終于,在靳總(后勤經(jīng)理)的幫助下,我開始著手準備試驗材料。由于缺乏人手,只能自己多干。拉4噸儲糞池雞糞花了一上午,身上濺的都是雞糞,進餐館吃飯的時候,老板都嫌臭。然而花了一個星期時間準備的材料,卻無法正常試驗。原來裝進罐車的雞糞由于壓力不夠,不能被螺旋擠壓機固液分離。這段時間我付出了很多努力,但既沒有工人愿意幫忙,又得不到企業(yè)的認可,我一度迷茫,斗志全無。
為了提高科技小院與企業(yè)的合作效率,2020年9月10日,侯勇老師親自來到沃啟指導,跟靳總面對面商議公司需求以及行動內(nèi)容。當侯老師問我,現(xiàn)在主要做什么工作,有什么困難時,我忐忑地表示,現(xiàn)在固液分離機無法使用,理論設(shè)計的課題找不到突破口,測樣儀器不全,不方便后續(xù)測樣的開展。侯老師聽我說完問了我兩個問題:“你做的這些對企業(yè)有什么幫助?能解決企業(yè)什么問題?”我一時語塞,突然明白我雖然在企業(yè)里,但實際上還是做著自己的事情,從來沒有考慮企業(yè)的需要。侯老師耐心地告訴我,作為科技小院的學生,要發(fā)揮不怕吃苦的精神,深入生產(chǎn)一線,發(fā)現(xiàn)并解決生產(chǎn)中的問題。我恍然大悟。
再次審視自己的位置,我開始以沃啟為中心,全面聚焦企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展需求,找到關(guān)鍵問題,突破解決。我向工人取經(jīng),融入車間生產(chǎn),摸清有機肥制造環(huán)節(jié)的詳細情況。幸得佟丙辛師兄幫助,細化具體操作,和佟師兄討論具體到每一個環(huán)節(jié)該如何做,讓我對沃啟的工作充滿了希望。與半個月前流于形式的參觀學習不同,這次直接從雞糞入槽發(fā)酵開始,到圓盤造粒,直至包裝出貨,我跟蹤了整個生產(chǎn)流程。經(jīng)過近半個月的學習,我不僅徹底摸清了沃啟的生產(chǎn)現(xiàn)狀,同時也發(fā)現(xiàn)了生產(chǎn)中存在的主要問題。
第一:輔料來源季節(jié)性強,供應(yīng)不足。因為沃啟生產(chǎn)所使用的輔料為玉米毛子,每年的5~10月是玉米毛子的匱乏期,年前的囤貨只能支撐到第二年的8月,兩個月的輔料缺失會導致有機肥出槽量減少近兩千噸。
第二:堆肥配比不合理,入槽物料升溫困難。玉米毛質(zhì)地較輕,孔隙度低。按照目前的配比,堆肥物料入槽后的碳氮比只有14。加上翻拋頻率低,體量大,很容易造成物料擠壓,堆體氧濃度不足,因此升溫困難。
第三:檢測方法不科學,產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定。沃啟自有的化驗員由于經(jīng)驗不足,在取樣和測樣方面不嚴謹,重要的養(yǎng)分元素磷鉀的測樣方式不科學,導致出廠的有機肥品質(zhì)不明確。
知道了問題所在,我立馬開始設(shè)計相應(yīng)的解決方案。針對第一個輔料缺乏的問題,以就地取材為原則,我發(fā)現(xiàn)每年的9月份是當?shù)亟?jīng)濟作物甜葉菊收獲的季節(jié),路邊廢棄大量的甜葉菊秸稈無法有效利用,理論上可以做堆肥輔料,但是缺乏作為輔料與雞糞堆肥的相關(guān)研究。于是,我針對企業(yè)痛點難點,重新設(shè)計方案,探究甜葉菊秸稈作為堆肥輔料的可行性。最終發(fā)現(xiàn),在保證腐熟的前提下,如果使用甜葉菊秸稈代替玉米毛,將會節(jié)省33%的玉米毛使用量,按有機肥年出貨量1萬噸計算,每年節(jié)約輔料成本近10萬元。
針對第二個堆肥配比不合理的問題,通過化驗堆肥原材料,明確原料性質(zhì),提高輔料的添加量,顯著縮短了升溫時間。同時采用提高翻拋頻率的辦法,加快了發(fā)酵效率。
針對第三個產(chǎn)品檢測不準的問題,首先對照國家標準,嚴格執(zhí)行化驗操作。另外更換新式凱式定氮儀,取代測氮老設(shè)備。向?qū)I(yè)化驗老師請教科學的磷鉀檢測方法,經(jīng)歷了數(shù)不清的失敗,最終將測有機質(zhì)的誤差控制在3%以內(nèi),測磷鉀的誤差控制在0.5%以內(nèi)。出貨的有機肥品質(zhì)得到了有效保證。
所幸,付出的努力得到了企業(yè)的認可。每次會見重要客戶,經(jīng)理李書立都會叫上我一起商討。面對客戶提出的問題,我從專業(yè)的角度給予解答,獲得了客戶的認可。而且,平常也會有當?shù)氐霓r(nóng)民前來購買有機肥。看到農(nóng)民有疑問的地方,我都會進行解答,讓農(nóng)民用得明白,用得放心。這個過程不僅促使我學習,而且也讓我明白,與企業(yè)合作是科技小院必須要經(jīng)歷的2.0模式。應(yīng)利用科技為企業(yè)賦能,發(fā)揮出企業(yè)強大的生產(chǎn)力,服務(wù)更廣闊的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面積,而不是僅僅停留在一塊地、一個村。這樣才能為綠色發(fā)展提供更有力的產(chǎn)業(yè)支撐,也能更好地體現(xiàn)科技小院的長遠價值。
問題導向的生命力
隨著生產(chǎn)的推進,新的問題又出現(xiàn)了,如何才能進一步提高產(chǎn)品品質(zhì)呢?
有機肥的生產(chǎn)是一個養(yǎng)分損失的過程,因為隨著堆肥時間的延長,有機質(zhì)必定逐漸減少。因此,為了最大限度保留堆肥物料的養(yǎng)分,發(fā)酵時間控制格外重要。在保證物料充分腐熟的基礎(chǔ)上,及時出槽,既能提高發(fā)酵槽的利用效率,也能最大程度減少養(yǎng)分損失。如何才能知道腐熟狀態(tài)?最嚴謹?shù)姆椒ㄊ侨氩廴?。整個發(fā)酵車間長130米,寬25米,高1.5米,樣品想取得均勻是很難的事情。于是,我們選擇在翻拋的過程中取橫截面的物料。槽式發(fā)酵過程中,物料堆積很高,跳進發(fā)酵槽幾乎要被物料沒過頭頂。潮濕、悶熱的環(huán)境,令人很不舒服。最大的問題還是氨氣,被高濃度的氨氣環(huán)繞,即使能憋氣,也擋不住“辣”眼睛,因此取樣必須速戰(zhàn)速決。
除此之外,經(jīng)過跟工人、廠長多次溝通我才明白,原來在生產(chǎn)過程中,根據(jù)客戶要求對有機肥原料進行復配的時候,對原料性質(zhì)把控不準也會導致產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定的問題。而且,工人對復配的原理并不清楚,只是根據(jù)經(jīng)驗添加,因此加工的產(chǎn)品與客戶要求的標準相比,總是忽高忽低。對此,我利用自己掌握的科學計算方法,在配料前,把每種原料的性質(zhì)都測出來,例如含水率、有機質(zhì)等,然后精準計算,設(shè)計最佳配比。按照計算比例生產(chǎn)出來的產(chǎn)品不僅能滿足客戶要求,也能避免超出客戶要求過多而產(chǎn)生的“浪費”,每月為企業(yè)節(jié)省原料成本近4000元。
我在沃啟的冬天基本都是在化驗室度過的,每天所做的工作就是不停地化驗。從企業(yè)生產(chǎn)原料,到每批次的產(chǎn)品檢測,都要過我的手,明確物料實際發(fā)酵狀態(tài)。
看似簡單的化驗工作,實際會經(jīng)歷諸多困難。例如測鉀的時候,火焰的大小、穩(wěn)定性對結(jié)果的影響極大。被測樣品消煮液含酸,而鉀標線是否含酸同樣會造成一定的誤差。這是在經(jīng)歷了數(shù)不清的化驗之后,在細微的變化中發(fā)現(xiàn)的。經(jīng)歷了一次次嘗試,和實驗站的化驗結(jié)果相對比,才最終確定了科學的化驗步驟。例如測種子發(fā)芽率,前前后后一共測了3遍。第一遍所有的種子都沒有發(fā)芽,經(jīng)過多方咨詢,挨個排除可能因素,使用常見的蔬菜種子測一遍,最后發(fā)現(xiàn)只有奶油小白菜、黃瓜、蘿卜能正常發(fā)芽,甚至黃瓜包衣與否都會影響種子發(fā)芽結(jié)果。第二遍,選擇能順利發(fā)芽的黃瓜種子做試驗。但是經(jīng)過48小時的培養(yǎng),種子萌發(fā)效果都很差,幾乎沒有長根。經(jīng)過仔細復盤,挨個排除影響因素,最后發(fā)現(xiàn)竟然是濾紙的影響。最初的濾紙用完了,我就在網(wǎng)上買的便宜濾紙,沒想到會顯著抑制種子的發(fā)芽。第三遍測的時候,再三確認無誤,然而剛培養(yǎng)了12小時,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)箱溫度居然達不到預設(shè)溫度。于是又一番番檢修、咨詢,確定是加熱管損壞,原廠購買更換即可。如此種種不勝枚舉的意外,都被逐一克服。當然,收獲巨大,不管是測樣的精準度還是測樣效率,都能達到實驗站水平。甚至后來有一家食用菌種植公司專門來沃啟找我,讓我去幫忙規(guī)劃實驗室,指導測樣。對于沃啟原材料的把控,我更是了如指掌,以至于練就了一手絕活,只要用手抓一抓原料,就能估出來含水率,摸一摸發(fā)酵物料,就能估出來發(fā)酵溫度。一分耕耘孕育一分收獲,誠然也。
2020年曲周的冬天異常寒冷,最冷的時候室外溫度達到了零下18攝氏度,潑水成冰,水管被凍住,廠子連著3天都沒有水。在半個月的年假期間,廠子只有我和門衛(wèi)大叔兩個人,我們一起度過了一個非同尋常的春節(jié)。利用廠子放假的空閑時間,我總結(jié)實際生產(chǎn)中的改進,準備申請相關(guān)技術(shù)專利。另一方面,也開始為企業(yè)下一步的發(fā)展做準備。例如開展煙草專用有機肥研發(fā),在現(xiàn)有場地的基礎(chǔ)上設(shè)計條垛式堆肥,通過外源添加劑繼續(xù)提升產(chǎn)品品質(zhì)等。
2021年3月29日,李曉林老師和江榮風老師親自來沃啟考察掛牌基礎(chǔ)。得知企業(yè)完全認可科技小院所做的工作之后,他們對校企合作表示支持,并再次溝通企業(yè)的需求與未來的發(fā)展方向,以便正式掛牌之后能開展更加卓有成效的工作。
2021年6月13日,新任縣委書記孟凡雄蒞臨沃啟指導工作,我負責向書記介紹企業(yè)基本生產(chǎn)情況與校企合作進展,得到了書記的贊揚。書記指示:“不僅僅要盯著生產(chǎn)端,也要在農(nóng)戶的種植端努努力!”我大受啟發(fā)。
在沃啟度過了一個春秋之后,我不僅完全適應(yīng)了這里的生活,也更深入地理解了科技小院和企業(yè)合作的意義。小院用科技為企業(yè)賦能,促進企業(yè)的成長。同時,企業(yè)在成長過程中會遇到新的市場、新的問題,對小院也就提出了更高的要求,這又反過來促進小院的成長。只有不斷保持學習的態(tài)勢,以問題為導向,小院才能保持持久的、旺盛的生命力。
2021年11月9日,我正式結(jié)束了在沃啟的工作,彼時我已連續(xù)駐扎450天。從最初的忐忑懷疑,到中途的思考進步,再到最后的乘風破浪,是科技小院給了我知識,給了我成長。其間,我撰寫了410篇小院日志,累計字數(shù)近30萬字。提交實用新型專利3項、發(fā)明專利1項,目前已授權(quán)3項。提交中文核心文章1篇,并已成功發(fā)表。
責任編輯:馬春梅