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煙草秸稈的綠色革命

“煙草秸稈生物有機肥研制與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”項目探幽
2015年03月05日 來源:煙草在線據(jù)中國煙草資訊網(wǎng)報道 作者:
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  煙草在線據(jù)中國煙草資訊網(wǎng)報道  八百里清江八百里歌。過去的幾年里,湖北恩施迅速成長為全國煙葉生產(chǎn)的“新星”——“清江源”煙葉品牌異軍突起,基本煙田土地整理開創(chuàng)了全國山地?zé)焻^(qū)的典范,合作社管理等方面工作也探索出不少值得行業(yè)借鑒的重要經(jīng)驗。

  2015年新年伊始,捷報再傳,“明星煙區(qū)”的桂冠上又添新的光彩。由湖北省局(公司)申報,恩施州煙草專賣局(公司)、湖北省煙草科技研究院、華中師范大學(xué)共同承擔(dān)的“煙草秸稈生物有機肥研制與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”項目榮獲中國煙草總公司2014年度科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎。

  煙草秸稈,在廣大煙區(qū)再平常不過,煙草秸稈的處理和應(yīng)用,看似也是很常規(guī)的課題。湖北煙草、恩施煙草取得了怎樣的技術(shù)突破,給這個老課題找到了新解答?

  立項:取之于土 還之于土

  “對煙草秸稈的處理和應(yīng)用研究源于對可持續(xù)發(fā)展的思考?!倍魇┲菥?#xff08;公司)局長(經(jīng)理)譚志平道出了2008年省局推進(jìn)這項專題研究的目的。

  作為湖北省第一大煙區(qū),恩施的煙葉占全省煙葉總量的近7成,“清江源”煙葉品牌更在一定程度上代表著湖北煙葉的形象。但是另一方面,長期的煙葉種植也給恩施煙區(qū)土地資源帶來了沉重負(fù)擔(dān)。

  “一直以來,煙農(nóng)對土地普遍存在重用輕養(yǎng)的情況,復(fù)種指數(shù)高,連作時間較長,導(dǎo)致土壤貧瘠化,病蟲害問題比較突出,而化肥的大量使用又造成了土壤的酸化板結(jié),進(jìn)一步降低了土壤的活性。”譚志平說。

  居安思危謀遠(yuǎn)慮。早在2006年,恩施州植煙土壤的生態(tài)修復(fù)被提上議事日程。

  “GAP提倡的‘內(nèi)循環(huán)還田,恢復(fù)土壤肥力’理念給了我們很大的啟發(fā),從土壤里索取的,就要返還給土壤,正是這樣的想法讓我們把目光聚焦在了煙草秸稈的處理和應(yīng)用上?!倍魇┲菥?#xff08;公司)技術(shù)中心主任王瑞博士說。

  每年煙葉采收后,大量的煙草秸稈是讓煙葉產(chǎn)區(qū)頗為頭疼的問題。如果不及時清除,會造成資源浪費,降低土壤肥力;清除之后如果只是簡單地堆放在田間地頭,病菌會直接進(jìn)入土壤,容易導(dǎo)致各種煙草病害蔓延;進(jìn)行焚燒又會給空氣帶來嚴(yán)重污染。煙草秸稈似乎成了“廢棄物”的代名詞。

  但在王瑞眼里,煙草秸稈里卻蘊藏著“寶藏”。煙稈中纖維素和木質(zhì)素含量較高,這些都是土壤腐殖質(zhì)的重要來源。而且煙稈中還含有豐富的磷、鉀、鈣、鎂以及其他微量元素,能夠為土壤提供均衡的養(yǎng)料,是生物有機肥的最佳原料之一。

  “在國家大力倡導(dǎo)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的今天,可以說,項目是在建設(shè)‘兩型社會’的形勢下應(yīng)運而生,也是由恩施煙草可持續(xù)發(fā)展的緊迫感倒逼而生?!弊T志平說,“從省公司副總經(jīng)理楊樹最早的倡導(dǎo)推動,到前任恩施州局局長、現(xiàn)任省公司副總經(jīng)理黃樹立的探索實踐,再到目前的傳承推廣,全系統(tǒng)上下一心,‘一屆帶著一屆干’,堅定地走綠色發(fā)展道路。”

  2008年,湖北省局(公司)正式啟動“煙草秸稈生物有機肥”專題研究。在省局統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,恩施州局(公司)積極踐行“煙草秸稈生物有機肥研制與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”研究與推進(jìn)工作。

  攻關(guān):分類篩選 各個擊破

  充分的理論數(shù)據(jù),良好的應(yīng)用前景,讓研究人員信心十足,但是當(dāng)真正深入開展研究時,卻發(fā)現(xiàn)“現(xiàn)實很骨感”。

  湖北省局(公司)科技處處長祖秉橋至今仍記得2008年4月項目組召開第一次課題論證會時的場景——“受邀而來的行業(yè)內(nèi)外專家提出的諸多質(zhì)疑給研究人員潑了一盆涼水”,難題集中在三個方面:

  煙草秸稈木質(zhì)素含量高,難以腐熟發(fā)酵,直接制約著生物有機肥分規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化運作;

  煙草秸稈帶有煙草病菌,如果不能有效殺滅便直接返還土地,可能帶來煙草病蟲害的傳播;

  煙草秸稈富含煙堿,如果得不到有效降解,發(fā)酵菌和功能菌難以生存或良好生長。

  正是這些關(guān)鍵而棘手的“瓶頸”,讓煙草秸稈的處理和應(yīng)用這個看似簡單的課題變得復(fù)雜。多年來,行業(yè)內(nèi)外圍繞這一課題展開的研究大都因為這些問題無法得到理想的解決,最終只能放棄或者轉(zhuǎn)向其他附加值稍低的方向。

  困難面前,項目組選擇了迎難而上。憑著湖北人“敢為人先、追求卓越”的信念,在看不見的微生物領(lǐng)域,研究人員開始了一場“探秘尋寶”之旅。

  這是一個艱苦的過程?;仡欗椖繌膶嶒炇倚≡嚨街性嚨难芯窟^程,祖秉橋感觸頗深:“最開始的時候,沒有技術(shù)、沒有設(shè)備、沒有場地,很多工作都只能靠手工完成。沒有合適的粉碎設(shè)備,就用菜刀把煙稈一點點人工切碎;沒有菌種制配條件,就在一個大塑料桶里人工攪拌;沒有發(fā)酵場地,就在實驗室外的陽臺上發(fā)酵。”

  功夫不負(fù)有心人。實驗室里的三個寒暑,研究小組分類攻關(guān)、各個擊破,最終贏得了勝利。

  針對煙草秸稈木質(zhì)素、纖維素含量高和含有煙堿的特性,研究人員篩選出纖維素降解細(xì)菌B4、B26,霉菌M1、M90,木質(zhì)素降解菌S13、S18,煙堿降解菌EA-17,對篩選出的菌株進(jìn)行了菌株培養(yǎng)和發(fā)酵效果等試驗,形成了菌株生產(chǎn)工藝。

  針對不同地區(qū)植煙土壤的性狀和病蟲害特點,篩選出高效解鉀菌、抗青枯病生防菌、抗黑脛生防抗菌等系列功能菌,為開發(fā)多元煙草秸稈生物有機肥打下堅實基礎(chǔ)。

  與此同時,經(jīng)過病毒血清學(xué)、盆栽傳毒試驗,也論證了高溫消毒方法可完全杜絕煙草秸稈病源菌傳播,證實了煙草秸稈生物有機肥在生產(chǎn)上使用的安全性。

  三大難題,逐一破解。2011年,煙草秸稈生物有機肥終于走出實驗室,開始進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化推廣、應(yīng)用的新階段。

  推廣:綠色煙草 循環(huán)經(jīng)濟

  走進(jìn)位于恩施望城坡的清江源生物有機肥廠,眼下正是煙草秸稈生物有機肥生產(chǎn)的旺季。

  在這里,煙草秸稈被二次粉碎,經(jīng)過102℃以上高溫滅菌消毒處理15分鐘后,就到了關(guān)鍵的布菌發(fā)酵環(huán)節(jié)。工人們在煙草秸稈粉末中均勻布灑發(fā)酵菌種,再用翻拋機和其他原料翻動后發(fā)酵。不遠(yuǎn)處,一個類似化學(xué)實驗室的地方是整個廠區(qū)的核心,讓煙草秸稈發(fā)生神奇變化的菌種正是在這里產(chǎn)生,并為各條生產(chǎn)線源源不斷地提供發(fā)酵所需菌種,支撐整個產(chǎn)業(yè)鏈的運行。

  經(jīng)過8年的研究與開發(fā),目前恩施煙草秸稈生物有機肥已經(jīng)形成了恩施望城坡、利川、鶴峰、宣恩4條生產(chǎn)線,具備年加工煙草秸稈15000噸、生產(chǎn)煙草秸稈生物有機肥30000噸的能力,統(tǒng)一注冊了“清江源”煙草秸稈生物有機肥商標(biāo),分別獲得了湖北省農(nóng)業(yè)廳煙稈有機肥和農(nóng)業(yè)部煙稈生物有機肥產(chǎn)品登記,幾年來累計推廣面積達(dá)到150萬畝。

  “通過產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤反饋,生物秸稈肥在土地整理后使用能快速恢復(fù)地力,消除土壤板結(jié)酸化,彌補了傳統(tǒng)還田方式周期長、見效慢的缺點,為‘當(dāng)年整理,當(dāng)年修復(fù)、當(dāng)年種植、當(dāng)年受益’的土地整理提供了土壤修復(fù)技術(shù)支撐?!倍跷骶頍煵牧蠌S廠長廖澤敏說,“這實際上就是把GAP變成綠色GDP的過程!”

  而煙農(nóng)無疑更有發(fā)言權(quán),在恩施市城郊煙葉基地單元,煙農(nóng)陳再祥告訴記者:“現(xiàn)在我們這兒家家戶戶都用生物秸稈肥,一來效果好,土壤病害少;二來無公害,施用不需要特別防護(hù);三來地肥足,輪作種植其他作物,基本上很少施用其他肥料了;四來投入少,經(jīng)濟實惠,比化肥開銷少?!?/p>

  不僅如此,在整個項目的研究和推廣過程中,恩施煙草逐漸形成了以煙草行業(yè)多元化投資企業(yè)為生產(chǎn)主體、“清江源”科技園區(qū)為研發(fā)平臺、科研機構(gòu)為技術(shù)支撐、煙農(nóng)合作社為合作伙伴的“產(chǎn)、學(xué)、研、社”產(chǎn)業(yè)化開發(fā)模式,不僅解決了煙稈處理難的問題,同時也加速了煙草秸稈生物有機肥的產(chǎn)業(yè)化推廣,解決了恩施煙區(qū)土地修復(fù)難題,為廣大煙農(nóng)增加了收入,也豐富了合作社經(jīng)營范圍。

  科研創(chuàng)新無止境,恩施煙草圍繞煙草生物有機肥的探索仍在繼續(xù)。充分利用恩施當(dāng)?shù)馗晃Y源優(yōu)勢,他們陸續(xù)開發(fā)了富硒煙稈有機肥、富硒苗肥等系列產(chǎn)品。2014年,項目組又創(chuàng)新性地推出實施“瞬時蒸汽爆破技術(shù)處理煙草廢棄物”項目,將煙草秸稈的處理和應(yīng)用提升到更科學(xué)、更高效、更節(jié)能、更環(huán)保、更經(jīng)濟的新高度。

  談及此次獲獎,譚志平說:“這對我們無疑是極大的鼓舞和促進(jìn),將更加堅定我們走低碳煙草、清潔農(nóng)業(yè)、循環(huán)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展之路?!?/p>

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