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【南方+】農科新故事?|廣東省農科院資環(huán)所：為土壤污染防治開妙方，給廢棄物處理獻良策
??????? 既要綠水青山,也要金山銀山,二者如何兼得?這是新時代中國農業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)。
??????? 國以農為本,農以土為本,近年國家大力實施土壤污染防治行動計劃,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,但資源環(huán)境保護之路任重道遠,需持之以恒。
??????? 廣東省農業(yè)科學院農業(yè)資源與環(huán)境研究所(下簡稱“資環(huán)所”)致力于廣東農業(yè)資源環(huán)境保護和生態(tài)建設技術研究近30年,一直為守護廣東的“綠水青山”默默做著貢獻。
??????? 面對廣東存在的嚴峻農業(yè)生產環(huán)境問題,資環(huán)所的專家們從“防控”和“治理”入手,嚴控農業(yè)面源污染,創(chuàng)新農田重金屬污染修復技術,研發(fā)高效低污染的農資投入品,開展廢棄物處理“變廢為寶”研究,推廣綠色生態(tài)栽培技術……用科技創(chuàng)新服務“三農”。
??????? 近日,南方農村報記者深入資環(huán)所,了解專家們深耕這片土地的辛酸與喜悅。
??????? 致力修復重金屬污染農田
??????? “國內土壤污染問題嚴峻,但并非不可逆轉。”資環(huán)所副所長艾紹英認為,隨著政府及公眾對此越來越重視,防治力度加大,一切還來得及。
??????? 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,以及農藥、化肥和地膜等農用物資的濫用等,都可能造成土壤重金屬污染。艾紹英說,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,土壤重金屬含量高,修復難度較大。
??????? 自2004年起,艾紹英帶領重金屬污染修復研究團隊針對廣東典型重金屬中、輕度污染農田開展研究與修復工作。
專家在田間開展土壤重金屬污染修復工作
??????? “重金屬本身不能被降解,關鍵是要將其轉變成不被吸收的形態(tài),以此降低農作物對其吸收和累積。”艾紹英介紹。他們把研究方向鎖定在植物營養(yǎng)上,根據(jù)作物營養(yǎng)需求特性開發(fā)營養(yǎng)型相關技術產品,使用起來既不影響作物正常生長發(fā)育,又能有效降低農作物重金屬含量。
??????? 經過多年的摸索,艾紹英帶領團隊創(chuàng)新集成出“重金屬污染農田農藝綜合修復技術”。該技術2017年被認定為農業(yè)部和廣東省農業(yè)主推技術,目前仍是廣東省最受歡迎的農業(yè)主推技術之一?！爸亟饘傥廴拘迯褪且粋€多管齊下的過程。”艾紹英說,他們還研制出修復專用肥、營養(yǎng)型阻控劑等重金屬修復產品,比如在肥料中按比例加入吸附性強、含有天然養(yǎng)分的礦物類固定住重金屬。
??????? 農業(yè)面源污染治理也是艾紹英團隊的主攻方向。目前,農業(yè)面源污染治理已進入攻堅克難階段。就廣東而言,由于人均土地面積僅占全國平均水平的1/4,集約化農業(yè)迅速發(fā)展給區(qū)域農業(yè)面源污染防治工作帶來了挑戰(zhàn)。
??????? 艾紹英帶領研究團隊承擔了第一次全國污染源普查廣東省農業(yè)源產排污系數(shù)測算工作,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,第一時間收集有效數(shù)據(jù)。”艾紹英說,基于廣東省種植系統(tǒng)面源污染的持續(xù)監(jiān)測,團隊在省農業(yè)廳的支持下建立了覆蓋全省的農業(yè)面源污染國控監(jiān)測網點,著力研發(fā)以化肥減量、有機替代等多種面源污染源頭控制實用技術,為區(qū)域面源污染防治提供有力的技術支持。
??????? 推廣一次性施肥技術增效
??????? 過度施肥被認為是造成農業(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,肥料對于作物增產功不可沒,但過量或不合理使用肥料造成的生態(tài)環(huán)境問題也同時存在。因此,在農業(yè)生產中,防控農田面源污染,首先要從安全施肥開始。
??????? 唐拴虎帶領團隊專注于土壤改良、土壤培肥及水稻一次性施肥技術研究。他提出,“技術一定要物化于產品”,從上世紀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”,20多年來,他一直致力于水稻的輕簡化施肥技術推廣。
??????? 據(jù)唐拴虎介紹,華南雙季稻一次性施肥新技術成果是應用緩控釋肥、穩(wěn)定性肥料作為載體,利用養(yǎng)分緩控釋技術或穩(wěn)效技術延長養(yǎng)分釋放時間,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)分針對性強、肥效期長、使用簡單、省工節(jié)肥、增產增收效果穩(wěn)定等突出優(yōu)點。
專家指導農戶富硒肥操作
??????? 全程只施一次肥料,真的可以保證水稻不減產嗎?唐拴虎解釋說:“我們研發(fā)的緩控釋肥完全能滿足水稻本田期對養(yǎng)分的需求,可為水稻根系的旺盛生長提供良好的營養(yǎng)環(huán)境,根系生長反過來又能促進其他養(yǎng)分的吸收。”據(jù)統(tǒng)計,資環(huán)所研發(fā)的水稻緩控釋肥產品在整個華南片區(qū)推廣面積超過3000萬畝,僅示范就開展了近500點次,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——水稻平均增產率為11.2%,平均增收節(jié)支合計為105.17元/畝,每畝可穩(wěn)定增收50元的示范點次超過95%?！斑@充分說明,一次性施肥技術不僅能省工省肥,還具有顯著穩(wěn)定的增產增收效果?！碧扑┗⒆院赖?。
??????? 而這項技術,十多年來也為資環(huán)所斬獲了諸多榮譽,“新農科”控釋肥兩度被評為廣東省名牌產品,先后獲得廣東省專利優(yōu)秀獎、廣東省科技進步獎。但唐拴虎團隊并未滿足于此,還在繼續(xù)研發(fā)、提升和創(chuàng)新水稻一次性施肥技術。他們在該技術的基礎上,先后研發(fā)了控釋BB肥、富硒型水稻穩(wěn)效肥等技術產品,而且這些產品的價格一直比較親民,明顯低于市場同類產品。
??????? 資環(huán)所所長徐培智表示,該所所有科學研究成果及技術轉換都是以降低土壤環(huán)境污染,提高耕地質量,推動廣東農業(yè)發(fā)展為初衷。“一次性施肥技術是最能減輕面源污染的技術產品。讓農戶學會安全合理施肥,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的農業(yè)廢棄物進行有效處理,變廢為寶,是顧文杰及其團隊一直在研究的問題。
??????? 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,后帶領團隊主要開展廢棄物生物處理和資源化利用技術研究。“農業(yè)廢棄物是放錯了地方的資源,實際上其蘊含豐富NPK、有機質等營養(yǎng)物質,完全可以再利用起來?！鳖櫸慕鼙硎?。據(jù)估算,全國每年產生畜禽糞污38億噸,綜合利用率不到60%；每年產生秸稈近9億噸,未利用的約2億噸。
??????? 好氧堆肥是有機廢棄物生物處理的一種良好方式,是實現(xiàn)有機固體廢棄物減量化、無害化和資源化的重要途徑。堆肥的實質是微生物參與氧化有機物質,促進有機物質礦化與腐殖化的過程,最終形成穩(wěn)定的產物。好氧堆肥是根據(jù)堆肥原材料性質,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℃高溫下生長的嗜熱菌,通過外源添加微生物菌劑可加速廢棄物的分解,提高堆肥效率,縮短堆肥時間。但該技術的瓶頸問題是高溫條件下的臭氣釋放。顧文杰說,他們正在尋找新的突破口,通過過程控制和終端處理技術有效解決堆肥臭氣釋放問題。
專家指導珠海某有機廢棄物處理示范基地
??????? 好氧堆肥形成的產品就是有機肥。有機肥包含作物生長所需要的氮、磷、鉀和中微量元素,還有豐富的有機質。長期應用有機肥,有助于改良土壤、提升土壤pH、優(yōu)化土壤微生物群落結構、改善土壤理化性質等。目前他們已和廣州、梅州、湛江、惠州、翁源等地的企業(yè)達成合作,指導企業(yè)開展廢棄物處理,進行廠房規(guī)劃建設、設備選擇、工藝設定、配方優(yōu)化等有機肥產品生產工作。
隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的推進,農業(yè)廢棄物資源化利用已經成為農村環(huán)境治理、實現(xiàn)鄉(xiāng)村生態(tài)振興的重要內容。為了實現(xiàn)與新農村建設的對接,顧文杰團隊除了開展養(yǎng)殖廢棄物處理,還開始著手農村地區(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)境攻堅戰(zhàn),為農村的發(fā)展貢獻一份力量。
??????? 人物
??????? 徐培智:研發(fā)綠色技術改善農村生態(tài)
??????? “如何改善農村生態(tài)環(huán)境,助力鄉(xiāng)村振興,是我們所一直在思考的問題。”徐培智所長(上圖右)說,資環(huán)所將加強以農田重金屬污染土壤修復、新型肥料研發(fā)、固體廢棄物資源化利用為重點研究方向的科研體系建設,為促進現(xiàn)代農業(yè)科技進步提供技術和人才支撐,為廣東農業(yè)農村發(fā)展作出新貢獻。
???????? 徐培智介紹說,目前,省農科院主攻綠色栽培技術,這也正是資環(huán)所在開展的研究工作。在整個作物栽培過程中,首先要考慮農藥、化肥的減量施用和高效利用,其次農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)結合是綠色栽培的典型模式,資環(huán)所在梅州設置的種養(yǎng)結合推廣示范反響很好。通過在豬場附近大面積種植蔬菜來消納豬糞,實現(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周邊水體的污染問題,另一方面種植出來的蔬菜完全有機,品質較高。
??????? 徐培智表示,解決農業(yè)生產的實際問題是農業(yè)科學研究的初衷。在新時代,要有新情懷,技術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。農業(yè)科學工作者應積極承擔生態(tài)環(huán)境保護的責任。
