杨莹莹 科普时报记者 胡利娟
“我们由常规基质培育油茶苗改为林业废弃物研发的基质新配方后,不仅油茶苗长的快且壮,就连油茶果壳等剩余物研制的育苗基质,生根效果也特别好。”安徽万秀园生态农业集团有限公司董事长詹长生兴奋地说。
“基质新配方”是中国林业科学研究院亚热带林业研究所木本油料育种与培育团队研发的新技术成果,其是将油茶果壳等经济林剩余物,通过高温有氧发酵、脱毒和灭菌等系列技术处理后研发而成,这一成果将经济林产品“吃干榨尽”,在解决企业大量林农剩余物无法处理难题的同时,又实现资源循环利用,有效降低碳排放量。
油茶壳等剩余物基质化培育油茶苗。来源:中国林业科学研究院亚热带林业研究所
这仅是科技成果转化的一个缩影。近年来,中国林业科学研究院亚热带林业研究所科技人员通过技术革新和成果转化,实现经济林剩余物循环利用,推进资源循环利用和产业绿色低碳发展。
资源浪费,污染环境破坏生态
我国经济林种植面积约6亿多亩,每年在采集、加工过程中会产生大量诸如果壳、果渣、修剪枝叶等剩余物,仅油茶、核桃、板栗果壳年产量就有2930万吨。然而,由于处理技术欠缺,这些剩余物大多被随意丢弃在山谷、河滩、公路边,雨水冲刷后流入水域,严重污染水体,也或作为燃料燃烧,污染大气,成为污染源,造成大量生物质资源浪费和生态破坏,严重制约经济林产业的可持续健康发展。
其实,这些剩余物富含纤维素、半纤维素、木质素和矿物质元素,与食用菌基料和泥炭形成的原材料成分相近,是食用菌和植物栽培基质的良好原料。
作为林业科研“国家队”,如何将经济林剩余物资源化和无害化处理,实现资源循环利用,促进产业健康发展,维护国家粮油安全,成为了摆在中国林业科学研究院亚热带林业研究所木本油料研究团队案头迫切想解决的难题。
十年攻关,经济林剩余物替代泥炭
2012年开始,该研究团队开启了经济林剩余物再利用的科技攻关。
在浙江省重点研发项目“主要经济林废弃物基质化利用关键技术研究与示范”和国家重点研发项目“特色经济林生态经济型品种筛选既配套栽培技术”支持下,研究团队通过探明果壳废弃物主要化学成分及含量的基础上重点围绕油茶果壳、山核桃果壳、板栗果壳等剩余物脱毒处理栽培食用菌和高温有氧发酵、基质化栽培花卉苗木等,开展系统研究与示范。
十年来,研究团队10余名科研和生产工作人员经过潜心研究,反复试验添加物对3种果壳高温有氧发酵、有机物质与有害物质降解、发酵产品复配等,先后攻克了3种果壳剩余物脱毒处理和栽培食用菌技术,以及果壳剩余物高温有氧发酵生产育苗基质技术,并研制出具有自主知识产权的混合脱毒菌剂和高温有氧发酵技术,攻克了3种果壳脱毒处理基质化栽培食用菌关键技术瓶颈,解决了果壳剩余物在食用菌栽培基质适应性差的问题。
不仅如此,研究团队还突破了3种果壳与不同辅料高温有氧共发酵及发酵产品栽培花卉苗木关键技术,研发出基于果壳废弃物、适合30多种植物栽培的复配基质,实现经济林果壳剩余物就地生物转化、100%替代泥炭、高效培育花卉苗木。
成果转化,打通产业发展最后一公里
“瞄准现实问题,实现精准对接。”研究团队的张金萍副研究员介绍说,用实用技术解决企业生产中的现实问题,是我们做科研的最终目的。
油茶枝条和油茶壳基质化油茶林下栽培大球盖菇.jpg油茶枝条和油茶壳基质化油茶林下栽培大球盖菇。 来源:中国林业科学研究院亚热带林业研究所
为解决企业困境以及成果示范推广的需求,张金萍多次深入一线企业和林场现场,指导企业采用果壳、林木修剪枝条等废弃物进行高温有氧发酵、发酵产品完全替代草炭培育油茶苗、薄壳山核桃种苗、铁皮石斛以及多种花卉和蔬菜,采用果壳废弃物栽培香菇、大球盖菇和秀珍菇等食用菌。
尤其值得一提的是,发酵产品100%替代泥炭培育的油茶苗成活率达99%—100%,比常规基质提高了5%—10%,油茶苗地径和高度比常规基质分别提高了36.6%和46.7%,生长周期缩短了3—6个月。
我国油茶、核桃和板栗等经济林经营和加工过程中每年产生经营和加工废弃物约7000万吨,经济林剩余物基质化育苗和基质化栽培食药用菌,可以充分利用废弃资源,降低育苗基质和食用菌基质成本25%以上,减少碳排放约2800万吨。目前该技术已在安徽、浙江、江西等地10余个企业和林场推广应用。
“该技术对打通经济林产业可持续发展的‘最后一公里’,实现经济林全产业链发展具有重要意义。”张金萍说,未来该技术将用于经济林地复合经营,实现油茶等经济林基质就地利用,提高经营效益。
下一步,研究团队将通过生物转化途径,开展经济林剩余物经济林下种菇或就地、就近高温有氧发酵,实现菌渣或发酵产品就地还林,解决经济林剩余物利用、提高土壤有机质和固碳增汇等技术问题。
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