在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)時代，畜禽糞污、秸稈和人糞尿等農(nóng)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(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)造成諸多不利影響，農(nóng)田對有機(jī)肥的需求越來越迫切。

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

“ 十三五”期間，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)機(jī)化所生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用裝備創(chuàng)新團(tuán)隊針對農(nóng)作物秸稈、園藝廢棄物、畜禽糞污等有機(jī)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(shù)攻關(guān)和關(guān)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(jī)肥系列化撒施裝備等一批成果，形成了農(nóng)業(yè)農(nóng)村多元有機(jī)廢棄物輕簡化堆肥還田就近利用模式，為我國農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)裝備支撐。

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(dāng)?shù)靥肄r(nóng)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(nóng)機(jī)化所生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用裝備創(chuàng)新團(tuán)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(jī)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(jī)肥。

據(jù)團(tuán)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(fù)合多層微孔過濾膜，防風(fēng)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(diào)配至合適的水分和碳氮比，在堆置條垛的同時鋪設(shè)通風(fēng)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(fēng)，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(shè)了智能化遠(yuǎn)程可視控制系統(tǒng)，通過手機(jī)便可自動控制通風(fēng)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(diào)控。

“ 農(nóng)村多元有機(jī)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(jī)廢棄物資源化綜合處理，堆肥過程中不翻堆，場地?zé)o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(yuǎn)低于常規(guī)翻堆發(fā)酵和密閉罐堆肥，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都十分顯著。”

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

此外，該團(tuán)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(nóng)業(yè)試點村，預(yù)計在今年底完成 7-9 項智流膜廢棄物處理工程的應(yīng)用示范，形成“村域農(nóng)業(yè)農(nóng)村廢棄物— 基質(zhì)/肥料/飼料— 有機(jī)蔬菜/果樹/特色養(yǎng)殖”循環(huán)模式，實現(xiàn)村域內(nèi)農(nóng)業(yè)農(nóng)村廢棄物與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)融合，促進(jìn)形成綠色生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。

秸稈作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的必然產(chǎn)物，具有體積大、密度低、轉(zhuǎn)運成本高以及利用價值低等特點，目前大田農(nóng)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(dǎo)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(tuán)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(dá)到 60 畝/小時。同時，該裝備采用模塊化、輕量化設(shè)計理念，可以通過快速換裝撒肥部件，作為固肥撒施機(jī)使用。

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

陳永生告訴記者：“ 與現(xiàn)有方捆機(jī)和圓捆機(jī)的區(qū)別在于，新型打方捆機(jī)在機(jī)身后方設(shè)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(shù)，暫存數(shù)量最高可達(dá) 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(jī)則設(shè)置了草捆過量暫存?zhèn)}，突破了秸稈過量暫存、定量輸送技術(shù)， 實現(xiàn)了作業(yè)過程中不停機(jī)放捆，作業(yè)效率提升 30% ，有效降低了操作人員的勞動強(qiáng)度。”

曾經(jīng)，我國在有機(jī)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(jī)肥還田難、成本高、撒施粗放、浪費嚴(yán)重。

“ 基于我國典型地區(qū)的農(nóng)田地形地貌特點、農(nóng)藝要求、肥料特性分析， 團(tuán)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(zhǔn)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(fù)雜的廄肥，可同時滿足大田、果園、設(shè)施環(huán)境的作業(yè)需求。” 陳永生表示，一臺設(shè)備可節(jié)約15個人工，作業(yè)效率提升近 30 倍，與同類進(jìn)口施肥機(jī)相比，購機(jī)成本降低50%以上。

目前，該成果已在全國范圍得到廣泛應(yīng)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(tuán)隊進(jìn)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(jī)肥撒肥機(jī)，作業(yè)效率、安全性和智能化程度顯著提升，作業(yè)成本進(jìn)一步降低。

陳永生表示，“十四五”時期，團(tuán)隊將進(jìn)一步圍繞種養(yǎng)循環(huán)發(fā)展、美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，在農(nóng)村有機(jī)廢棄物處理利用領(lǐng)域開展持續(xù)創(chuàng)新，為推進(jìn)農(nóng)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(shù)支撐。