在傳統(tǒng)農業(yè)時代，畜禽糞污、秸稈和人糞尿等農村廢棄物，一直都是培肥地力的重要肥源。由于過去一段時間單一施用化肥，對土壤耕層和農產(chǎn)品品質造成諸多不利影響，農田對有機肥的需求越來越迫切。

然而，目前農村廢棄物協(xié)同處理機制尚未形成、就近就地利用“ 最后一公里”尚未打通，有機肥施用成本高、缺乏還田機械和服務隊伍等問題，嚴重影響著種植戶的積極性，因此還田利用有效機制亟待建立。

“ 十三五”期間，農業(yè)農村部南京農機化所生物質轉化利用裝備創(chuàng)新團隊針對農作物秸稈、園藝廢棄物、畜禽糞污等有機廢棄物的處理利用，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，在離田收集、堆肥處理、還田施用等環(huán)節(jié)，開展核心技術攻關和關鍵裝備創(chuàng)制，取得了秸稈打捆和散草撿拾快速離田裝備、智流膜堆肥裝置、固體有機肥系列化撒施裝備等一批成果，形成了農業(yè)農村多元有機廢棄物輕簡化堆肥還田就近利用模式，為我國農業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展提供技術裝備支撐。

農林廢棄物一“燜”成寶

今年1月，在陽山水蜜桃核心產(chǎn)區(qū)—— 江蘇無錫市惠山區(qū)陽山鎮(zhèn)陽山村，一套堆肥“神器”的到來，解決了困擾當?shù)靥肄r多年的“ 老大難”問題，改寫了廢棄桃枝“ 不敢燒、沒處扔、運費貴”的尷尬命運。

這款“神器”就是由南京農機化所生物質轉化利用裝備創(chuàng)新團隊研發(fā)的“ 多元廢棄物智流膜堆肥裝置”，它是將粉碎后的桃枝混入商品有機肥（畜禽糞便）和秸稈腐熟發(fā)酵菌，發(fā)酵過程中不僅可滅殺枝枯病病菌，還能將其“變廢為寶”制成有機肥。

據(jù)團隊首席專家陳永生介紹，多元廢棄物智流膜堆肥裝置采用復合多層微孔過濾膜，防風防水，保溫排濕， 卻可以有效鎖住難聞氣味 ，非常環(huán)保。

原料先調配至合適的水分和碳氮比，在堆置條垛的同時鋪設通風管， 然后覆上膜，就形成了一個密閉的好氧堆肥環(huán)境。通過少量送風，物料可快速升溫至 70℃ ，殺死病蟲害同時加速了腐熟。

該裝置還增設了智能化遠程可視控制系統(tǒng)，通過手機便可自動控制通風量，實時監(jiān)測堆體含水量、發(fā)酵溫度以及氧氣濃度，并根據(jù)數(shù)據(jù)加以調控。

“ 農村多元有機廢棄物種類多、性狀雜、來源廣，這套裝備能為作物秸稈 、果蔬尾菜 、園林綠植 、畜禽糞便、易腐垃圾等有機廢棄物資源化綜合處理，堆肥過程中不翻堆，場地無需硬化，無需搭建大棚，實現(xiàn)輕簡化作業(yè)，發(fā)酵周期最短20 天，冬季則延長5-10 天”。陳永生告訴記者：“ 除了環(huán)保、輕簡，智流膜堆肥模式的另一個顯著特點是節(jié)本。智流膜裝備折舊和運行費兩項合計每噸原料不到25元 ，遠低于常規(guī)翻堆發(fā)酵和密閉罐堆肥，經(jīng)濟效益和社會效益都十分顯著?！?/span>

目前，該技術模式已在江蘇無錫、浙江嘉興、湖北十堰等地建成 7 個農村多元廢棄物就近輕簡化智流膜堆肥工程。

此外，該團隊已經(jīng)對接江蘇省宿遷市、南京市、南通市、蘇州市、泰州市等地的省級生態(tài)循環(huán)農業(yè)試點村，預計在今年底完成 7-9 項智流膜廢棄物處理工程的應用示范，形成“村域農業(yè)農村廢棄物— 基質/肥料/飼料— 有機蔬菜/果樹/特色養(yǎng)殖”循環(huán)模式，實現(xiàn)村域內農業(yè)農村廢棄物與農業(yè)生產(chǎn)的有機融合，促進形成綠色生態(tài)循環(huán)農業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。

秸稈收運不再“兩頭難”

秸稈作為農業(yè)生產(chǎn)過程的必然產(chǎn)物，具有體積大、密度低、轉運成本高以及利用價值低等特點，目前大田農作物秸稈的主要利用方式便是粉碎還田。但未腐熟的秸稈直接還田導致的病蟲害增加、種子發(fā)芽率降低、水污染等問題正逐漸顯現(xiàn)。

為滿足秸稈田頭就近堆肥的需求，該團隊研發(fā)了一款秸稈撿拾集箱拖車，可以在秸稈撿拾過程中實現(xiàn)菌劑均勻噴施，在卸料后直接建堆發(fā)酵， 節(jié)省裝備和人工的投入。與自由堆積相比 ，秸稈集箱密度提升約20%-30% ，最高作業(yè)效率達到 60 畝/小時。同時，該裝備采用模塊化、輕量化設計理念，可以通過快速換裝撒肥部件，作為固肥撒施機使用。

除此之外，為進一步提高秸稈離田效率、降低離田成本，該團隊還研制出了新型自走式秸稈撿拾打方捆機和自走式秸稈切割打圓捆機。

陳永生告訴記者：“ 與現(xiàn)有方捆機和圓捆機的區(qū)別在于，新型打方捆機在機身后方設置了草捆暫存平臺，突破了草捆單體有序輸送和自動碼放技術，暫存數(shù)量最高可達 12 捆，避免了草捆隨地散放，實現(xiàn)了田頭集中卸捆。新型打圓捆機則設置了草捆過量暫存?zhèn)}，突破了秸稈過量暫存、定量輸送技術， 實現(xiàn)了作業(yè)過程中不停機放捆，作業(yè)效率提升 30% ，有效降低了操作人員的勞動強度。”

機械撒肥增效30倍

曾經(jīng)，我國在有機肥料的施用上長期停留在人工撒施階段，一般是用大車將肥料運至田間，再由人工用鐵鍬撒開，或者在大車上隨走隨撒。由于缺乏還田裝備以及勞動力的缺失， 造成大量有機肥還田難、成本高、撒施粗放、浪費嚴重。

“ 基于我國典型地區(qū)的農田地形地貌特點、農藝要求、肥料特性分析， 團隊研發(fā)了具有功能多樣性、環(huán)境普適性、肥料廣適性、撒肥精準性等特點的系列化固肥撒施裝備，能夠撒施粉狀、顆粒狀以及性狀復雜的廄肥，可同時滿足大田、果園、設施環(huán)境的作業(yè)需求?！?陳永生表示，一臺設備可節(jié)約15個人工，作業(yè)效率提升近 30 倍，與同類進口施肥機相比，購機成本降低50%以上。

目前，該成果已在全國范圍得到廣泛應用，自 2017 年以來累計銷售近千臺。針對人工操作存在效率低、田間通過性差、作業(yè)環(huán)境惡劣、安全性差等問題，陳永生團隊進一步優(yōu)化創(chuàng)新， 研發(fā)了帶自上料功能的履帶自走式遙控有機肥撒肥機，作業(yè)效率、安全性和智能化程度顯著提升，作業(yè)成本進一步降低。

陳永生表示，“十四五”時期，團隊將進一步圍繞種養(yǎng)循環(huán)發(fā)展、美麗鄉(xiāng)村建設，在農村有機廢棄物處理利用領域開展持續(xù)創(chuàng)新，為推進農業(yè)綠色低碳發(fā)展、鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施提供裝備技術支撐。

來源：中國農機化導報