田埂上的科学技术创新系列报道(四)︱“秸”尽所能 点草成“金”
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创新是发展的不竭动力。今年2月底,2021年度湖南省科学技术进步奖获奖项目名单公布。为集中报道和展示农林领域的创新成果,省科协、省科技厅联合主办推出“田埂上的科学技术创新”系列报道,湖南科技传媒集团具体承办。
《湖南科技报》派出记者深入实地采访,聚焦我省农林领域科技工作人员在科研过程中的精彩故事,报道他们取得的重大科学技术创新成果,弘扬他们服务社会的奉献精神、勇于创新的科学精神、勇攀高峰的探索精神,为全省科技工作者提供源源不断的精神动力,激发全社会的创新创造活力,营造良好的科学技术创新氛围,助推“三高四新”战略实施。
系列报道持续在《湖南科技报》推出,并将在科普湖南学习强国号、科普湖南微信公众号、科普湖南在线网及湖南科技报微信公众号同步推送。
“十里西畴熟稻香,槿花篱落竹丝长。”9月25日,秋高气爽,记者在宜章县梅田镇下塘村采访时,看到阳光下的稻田似金色海洋,微风吹过荡起一道道波浪,空气里弥漫着淡淡稻香。
“往年晚稻收割后,从11月到次年3月是农田闲置期。2020年,公司转化应用陈亮副研究员团队的项目成果,利用水稻秸秆等作为培养基料,露天种植大球盖菇。如今,‘稻菇轮作’让‘农闲田’变成‘增收田’,水稻秸秆也从‘农田废物’变成了‘绿色财富’。”站在田埂上,湖南春锦堂生物科技有限公司董事长黄凤兰笑容满面地对记者说。
湖南是农业大省,农作物秸秆资源十分丰富,每年产生各类农作物秸秆超4000万吨,其中水稻秸秆占六成以上,其次为油菜、蔬菜、玉米秸秆。随着生活水平的提高和农业生产规模化、机械化,以前拿回家当柴火或焚烧还田作肥料的农作物秸秆,如今成了令农民头疼的废弃物,丢弃在田间地头,易滋生病虫害,增加种植成本,产生农业面源污染;就地一烧了之,则会造成大气污染,国家已明令禁止露天焚烧。
“其实,农作物秸秆富含有机质,在农业生态系统中是一种宝贵的生物质资源。”湖南省核农学与航天育种研究所生物炼制研究室主任陈亮告诉记者,综合利用农作物秸秆,变废为宝,对促进农民增收、环境保护、资源节约,加快农业绿色低碳发展具有重要意义。
各地科技工作人员对农作物秸秆肥料化、饲料化、燃料化、基料化、原料化“五化”综合利用展开了大量研究。2013年,针对我省农作物秸秆以直接还田肥料化利用为主,方式单一、附加值低的现状,湖南省核农学与航天育种研究所启动“农作物秸秆能源化、基料化利用关键技术及应用”科研项目,陈亮成为该项目的第一完成人。
“作为一名农业科研工作者,既感到荣幸和激动,又深感责任重大,有一种使命感和紧迫感。”陈亮希望带领团队突破关键技术,尽快为农作物秸秆绿色、高效、高质、高值、规模化、资源化利用开辟一条新路径。
克服项目启动之初人员少、经费不足、科研仪器设备匮乏等种种困难,陈亮和团队成员“泡”在实验室、奔波在田间地头。“搞科研,需要‘吃得苦、耐得烦、霸得蛮’,因为科学技术创新没有捷径,难以‘速成’,要有坐‘冷板凳’的耐力和‘十年磨一剑’的韧性。”陈亮坦言,为收集到理想的实验材料,他们曾在“双抢”时节冒着酷暑在试验田收割、打包、装运秸秆;有时实验材料需求量大,大家经常自己操作设备对秸秆进行剪切、粉碎,一天下来,胳膊酸到抬不起,满嘴都是秸秆粉,这份辛苦自不待言。
陈亮带领小组成员查看以秸秆为主料的不同基质配方栽培的大球盖菇生长情况。从左至右依次为邓明、魏东宁、武小芬、王克勤、陈亮、刘安、齐慧。
反复试验,不断试错,一次次失败,一次次重来,陈亮坚信会有成功的一次。“我的微信昵称叫‘湖南蛮子’,湖南人的蛮,不是蛮横、霸道、不讲理,而是不信邪、不服输、不畏难、不怕苦,不撞南墙不回头,不达目的不罢休。”
有志者事竟成。历时8年,项目取得了一系列创新成果,在秸秆能源化利用领域,构建了基于辐照预处理的秸秆炼制燃料乙醇的技术体系,实现秸秆纤维素高效转化为燃料乙醇,同时联产高纯度木质素和木糖等高附加值副产物;在秸秆基料化利用领域,形成以我省主要秸秆为主料的食用菌栽培基料及相应食用菌配套栽培技术,并集成菌糠综合利用技术,实现秸秆-基料化-基质化利用模式。
科学技术创新成果只有走出实验室、走上生产一线,才能进一步检验成果的科学性、实用性、普适性,才能真正发挥价值。在陈亮团队推荐下,项目成果在湖南春锦堂生物开发科技有限公司推广应用。
“目前应用场景主要有两个,一是以水稻秸秆为主要基料栽培大球盖菇,大球盖菇属于草腐型食用菌,对木质纤维素的降解能力极强,对水稻秸秆降解率超过50%,栽培1亩大球盖菇能消耗约10~15亩左右的水稻秸秆。大球盖菇采收后,菌渣腐熟还田,可改良土壤,增加肥力,提高水稻产量和稻米品质。”陈亮介绍,另一个是开发特定的配方,将秸秆基料化用于代料栽培灵芝,并配合立体栽培模式,提高单位面积灵芝产量。
“目前公司已带动周边180余户村民利用农作物秸秆种植食用菌,辐射种植培养面积达2000余亩,年产值达6000万元,帮助近500余人家门口就业。”黄凤兰高兴地说。
通过企业带动、生产示范、技术培养和训练等方式,该项目成果在郴州、长沙、岳阳、益阳、常德等地推广应用,“秸”尽所能,点草成“金”,为农作物秸秆综合利用提供了强有力的科技支撑,经济、生态、社会效益初步显现。
今年2月,2021年度湖南省科技奖揭晓,“农作物秸秆能源化、基料化利用关键技术及应用”项目榜上有名。
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