耐高溫菌群發(fā)酵技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)作物秸稈資源化

李元迎 李萬貴 苑鵬飛

摘 要：鑒于農(nóng)作物秸稈本身的體積大、難運輸?shù)忍攸c，所以對農(nóng)作物秸稈的處理應(yīng)堅持“就地消化、能量循環(huán)、綜合利用”的原則。耐高溫菌群發(fā)酵技術(shù)的核心是嗜高溫生物發(fā)酵菌群，主要由高溫放線菌、固氮菌、解磷菌、解鉀菌、酵母菌等以及多種對植物有益的菌群組成，可耐受80～100℃高溫。在80～100℃條件下，該嗜高溫生物發(fā)酵菌群可迅速分解發(fā)酵農(nóng)作物秸稈。在處理農(nóng)作物秸稈的過程中，加入固體養(yǎng)殖廢棄物如糞便等可以更好地提高秸稈的處理效果。

關(guān)鍵詞：耐高溫菌群；發(fā)酵技術(shù)；農(nóng)作物秸稈

1 農(nóng)作物秸稈利用現(xiàn)狀

我國是糧食生產(chǎn)大國，相應(yīng)的也是農(nóng)作物秸稈產(chǎn)出大國。2015年全國主要農(nóng)作物秸稈理論資源量為10.4億噸，可收集資源量為9.0億噸，利用量為7.2億噸，秸稈綜合利用率為80.1%[ 1 ]。所以應(yīng)該說多年來國家出臺的各項針對農(nóng)作物秸稈的治理措施取得了一定的成效，基本改變了“農(nóng)民不要，企業(yè)不收”的局面，但近20%的秸稈未被綜合利用，依然是一個龐大的數(shù)字。怎樣進一步深化秸稈的利用技術(shù)，還有很長的道路需要走。當(dāng)前，秸稈的綜合利用基本圍繞肥料化、飼料化、基料化、原料化、燃料化等5個領(lǐng)域（即“五料化”）開展。2016年7月7日，在全國政協(xié)第五十二次雙周協(xié)商座談會上，圍繞“加強農(nóng)作物秸稈綜合利用”，出席會議的政協(xié)委員們認為存在以下問題：秸稈收貯運難、配套農(nóng)機不足、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不完善、收貯運體系制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展、利用技術(shù)有待進一步提高等[ 2 ]。河北省渤海糧倉科技示范工程農(nóng)牧結(jié)合項目組在農(nóng)作物秸稈利用技術(shù)上進行了有效探討，研發(fā)出了“耐高溫菌群發(fā)酵技術(shù)”，取得了很好的秸稈處理效果。

2 應(yīng)用耐高溫菌群發(fā)酵技術(shù)處理秸稈

河北省威縣地處華北平原南部，現(xiàn)在農(nóng)作物種植多以棉花為主，但歷史上玉米、小麥、谷子等廣泛種植，現(xiàn)在部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)也有很大的玉米、小麥種植面積。在威縣，河北省渤海糧倉科技示范工程農(nóng)牧結(jié)合項目組對當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物秸稈的處理進行了研究。項目組利用耐高溫菌群發(fā)酵技術(shù)處理農(nóng)作物秸稈取得了很好的結(jié)果。耐高溫菌群發(fā)酵技術(shù)的核心是嗜高溫生物發(fā)酵菌群，主要由高溫放線菌、固氮菌、解磷菌、解鉀菌、酵母菌等以及多種對植物有益的菌群組成，可耐受80～100℃高溫[ 3 ]。在80～100℃條件下，該嗜高溫生物發(fā)酵菌群可迅速分解發(fā)酵農(nóng)作物秸稈。在處理農(nóng)作物秸稈的過程中，加入固體養(yǎng)殖廢棄物如糞便等可以更好地提高秸稈的處理效果。

3 耐高溫菌群發(fā)酵技術(shù)處理秸稈的優(yōu)點

利用該技術(shù)發(fā)酵秸稈，8h完成發(fā)酵并且發(fā)酵完全，相比常規(guī)發(fā)酵技術(shù)發(fā)酵速度提高了質(zhì)的提高。

該技術(shù)在密閉環(huán)境下發(fā)酵，無污染，在整個發(fā)酵過程中做到了“密閉、高效、無二次廢棄物、無異味排放”。發(fā)酵后可得到質(zhì)量穩(wěn)定的高品質(zhì)生物有機肥，做到了資源化利用。

該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對農(nóng)作物秸稈的無害化處理，在高溫發(fā)酵過程中，農(nóng)作物攜帶的草籽、寄生蟲及蟲卵等有害物質(zhì)均被殺死，有效避免了施肥后對土壤的污染以及作物寄生蟲病的發(fā)生。

本技術(shù)中包含的各種菌群，能夠與土壤中的有益微生物共生，增強土壤的耐病性，使土壤松軟、養(yǎng)分平衡，并可防止根部腐爛，促進植物發(fā)育。

4 討論

依據(jù)耐高溫菌群發(fā)酵技術(shù)，結(jié)合農(nóng)作物秸稈的特點，河北省渤海糧倉農(nóng)牧結(jié)合項目組設(shè)計了農(nóng)作物秸稈發(fā)酵設(shè)備，申請了國家實用新型專利（專利名稱“有機肥生產(chǎn)線裝置”，專利號ZL201620647535.2，證書號第5668217號）。

在威縣，河北九知農(nóng)業(yè)科技有限公司依據(jù)本技術(shù)對農(nóng)作物秸稈進行了工廠化發(fā)酵處理。相對于傳統(tǒng)的秸稈肥料化處理，河北九知農(nóng)業(yè)科技有限公司實現(xiàn)了農(nóng)作物秸稈的快速有機肥轉(zhuǎn)化。

鑒于農(nóng)作物秸稈本身的體積大、難運輸?shù)忍攸c，所以對農(nóng)作物秸稈的處理應(yīng)堅持“就地消化、能量循環(huán)、綜合利用”的原則。利用本技術(shù)處理農(nóng)作物秸稈，這一原則得到了充分體現(xiàn)。本技術(shù)可推廣、可復(fù)制、可持續(xù)，但因本技術(shù)所包含的科技含量較高，相應(yīng)的對生產(chǎn)設(shè)備的精密度的要求也較高，所以前期工程投資較大。

參考文獻：

[1] 王瑞紅.多途徑解決農(nóng)作物秸稈綜合利用[N].中國經(jīng)濟時報，2016-07-22（A15）.

[2] 全國政協(xié)召開雙周協(xié)商座談會 圍繞“加強農(nóng)作物秸稈綜合利用”建言獻策，俞正聲主持[N].人民日報，2016-07-08（01）.

[3] 李元迎，李萬貴，苑鵬飛.新型耐高溫菌群發(fā)酵技術(shù)實現(xiàn)養(yǎng)殖固體廢棄物資源化[J].科技風(fēng)，2017，307（1上）：142.