經濟林剩余物就地還林變成寶

楊瑩瑩

“在培育油茶苗中，我們改為使用林業(yè)廢棄物研發(fā)的基質新配方后，油茶苗長得更快更壯了”。安徽萬秀園生態(tài)農業(yè)集團有限公司董事長詹長生興奮地說。

“利用油茶果殼等剩余物研制的育苗基質，不僅可以替代泥炭基質，而且生根效果特別好。”他補充道。

這個“基質新配方”，是中國林科院木本油料育種與培育團隊研發(fā)的技術成果。新配方由油茶果殼等經濟林剩余物進行高溫有氧發(fā)酵、脫毒和滅菌等系列技術處理后復配成。這一成果通過林業(yè)廢棄資源再利用，有效解決了大量林業(yè)剩余物無法處理的技術難題，同時提高了經濟林綜合效益，實現了資源循環(huán)利用，有效降低了碳排放量。

經濟林剩余物數量驚人

中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所科技人員通過技術革新和成果轉化，實現經濟林剩余物循環(huán)利用，構建高值高效低碳低耗的經濟林綜合利用體系，以推進資源循環(huán)利用和產業(yè)綠色低碳發(fā)展。

科技人員稱，我國經濟林種植面積約6億多畝，每年在采集、加工過程中產生大量果殼、果渣、修剪枝葉等剩余物，其中僅油茶、核桃、板栗的果殼每年就有2930萬噸。

以往，因處理技術欠缺，這些剩余物大多被隨意丟棄在山谷、河灘、公路邊，雨水沖刷后流入水域，嚴重污染水體;或作為燃料燃燒，污染大氣，成為污染源，造成大量生物質資源浪費，嚴重制約了經濟林產業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

在科技工作者眼里，這些剩余物富含纖維素、半纖維素、木質素和礦物質元素，與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質的良好原料。

作為林業(yè)科研“國家隊”，如何將經濟林剩余物資源化和無害化處理，實現資源循環(huán)利用，促進產業(yè)健康發(fā)展，維護國家糧油安全，成為了亞林所木本油料研究團隊迫切想解決的難題。2012年開始，該團隊開啟了經濟林剩余物再利用的科技攻關。

十年攻關變廢為寶

在浙江省重點研發(fā)項目“主要經濟林廢棄物基質化利用關鍵技術研究與示范”和國家重點研發(fā)項目“特色經濟林生態(tài)經濟型品種篩選既配套栽培技術”支持下，研究團隊探明了果殼廢棄物的主要化學成分及含量。在此基礎上，重點圍繞油茶果殼、山核桃果殼、板栗果殼等剩余物，脫毒處理栽培食用菌和高溫有氧發(fā)酵、基質化栽培花卉苗木等，開展了系統(tǒng)研究與示范。

研究小組由10多名科研和生產工作人員組成。他們潛心研究近10年，反復對比試驗添加物對3種果殼高溫有氧發(fā)酵、有機物質與有害物質降解、發(fā)酵產品復配的影響，取得了3種果殼剩余物脫毒處理和栽培食用菌技術、3種果殼剩余物高溫有氧發(fā)酵生產育苗基質技術;研制出具有自主知識產權的混合脫毒菌劑和高溫有氧發(fā)酵技術，攻克了3種果殼脫毒處理基質化栽培食用菌關鍵技術瓶頸，解決了果殼剩余物在食用菌栽培基質適應性差的問題;突破了3種果殼與不同輔料高溫有氧共發(fā)酵及發(fā)酵產品栽培花卉苗木的關鍵技術，研發(fā)出基于果殼廢棄物、適合30多種植物栽培的復配基質，實現了經濟林果殼剩余物就地生物轉化、100%替代泥炭、高效培育花卉苗木。

應用這項技術成果，可以就地、就近、短期處理果殼廢棄物，而且低成本、低污染、低能耗和安全穩(wěn)定，為經濟林產業(yè)提質增效和健康可持續(xù)發(fā)展提供技術支撐。

2017-2021年間，依托這項技術成果，獲授權發(fā)明專利8件、登記軟件著作權2件，發(fā)表論文18篇。2021年3月，相關成果在線發(fā)表在生物技術領域頂級期刊《生物資源技術》。成果分獲浙江省科技進步三等獎、梁希科學技術進步三等獎。

我國經濟林經營和加工過程中每年產生廢棄物約7000萬噸。經濟林剩余物基質化育苗和基質化栽培食藥用菌，可以充分利用廢棄資源，降低育苗基質和食用菌基質成本25%以上，減少碳排放約2800萬噸。

打通成果轉化最后一公里

“用實用技術解決企業(yè)生產中的現實問題，是我們做科研的最終目的。”張金萍副研究員說。

張金萍帶領的團隊攻克了油茶、核桃、山核桃、板栗果殼等經濟林剩余物基質化核心生產關鍵技術，以及將生產基質在花卉、苗木、食用菌、蔬菜栽培中的應用關鍵技術。這一技術對實現經濟林全產業(yè)鏈發(fā)展具有重要意義。

為解決企業(yè)困境以及成果示范推廣的需求，張金萍多次深入一線企業(yè)和林場現場，指導企業(yè)采用果殼、林木修剪枝條等廢棄物，進行高溫有氧發(fā)酵，發(fā)酵產品完全替代草炭，培育油茶苗、薄殼山核桃種苗、鐵皮石斛以及多種花卉和蔬菜，采用果殼廢棄物栽培香菇、大球蓋菇和秀珍菇等食用菌。

其中，發(fā)酵產品100%替代泥炭培育的油茶苗成活率達99%-100%，比常規(guī)基質提高了5%-10%，油茶苗地徑和高度比常規(guī)基質分別提高了36.6%和46.7%，生長周期縮短了3-6個月。

目前該技術受到企業(yè)廣泛歡迎，已在安徽、浙江、江西等省的10多個企業(yè)和林場推廣應用。已建立果殼廢棄物脫毒處理和栽培食用菌生產線3條，建立果殼廢棄物高溫有氧發(fā)酵和基質復配生產線 4條，累計處理果殼廢棄物10000余噸，基質替代雜木栽培食用菌1095萬棒、5萬瓶、50余畝;生產花卉苗木栽培基質20000m3，基質100%替代泥炭培育花卉、苗木、蔬菜30余種。未來該技術將用于經濟林地復合經營，實現油茶等經濟林基質就地利用，提高經營效益。

張金萍說：“下一步我們將通過生物轉化途徑，開展經濟林剩余物經濟林下種菇或就地、就近高溫有氧發(fā)酵，實現菌渣或發(fā)酵產品就地還林，解決經濟林剩余物利用、提高土壤有機質和固碳增匯等技術問題。繼續(xù)研發(fā)基于經濟林剩余物的經濟林專用育苗基質和專用有機肥，將高質精準產品推向市場”。