关于农业废弃物的基质化利用的建议

推荐单位 江苏省科技期刊学会

《江苏农业学报》编辑部

建议人 范如芹 罗佳 高岩 刘海琴 严少华 张振华

农业废弃物主要包括种植业废弃物(如作物秸秆、粮食外壳、果蔬残体等)、农产品加工废弃物、畜禽粪便和农村居民生活废弃物。随着世界农业的发展和农产品数量的不断增加，农业废弃物的排放呈现日益增长的态势，其合理利用与管理成为当前世界上大多数国家共同面临的一个重要农业和环境问题。

一、农业废弃物基质化利用存在的问题

1、缺乏基质栽培标准化参数

农业废弃物来源不一，也没有标准化的生产工艺，质量稳定性较差，理化性状差异较大，各批量间质量存在一定差异，目前尚没有提出主要作物栽培基质的标准化性状参数。可以说在基质化利用上还存在经验性甚至盲目性。从目前的情况看，废弃物处理只是作为栽培基质的前期处理工作，其研究和基质产品研究处于一种割裂状态。

2、综合利用技术水平低及基质化生产成本高

目前世界上农业废弃物用于基质生产的创新性技术缺乏，没有形成完整成熟的技术体系，难以实现高效机械设备与生物技术的有机结合，工艺和工程技术得不到升级，设备水平较低，废弃物基质化利用面临着技术单一、难以为继的困境。同时由于缺乏新技术、新工艺来降低成本，利用废弃物生产栽培基质的成本较高，与产业化生产相距甚远。

3、基质的重复利用率低

以农业废弃物为原料的基质含有大量细菌、病原菌等，且经过植物生长和盐分运移等作用后容易产生病虫害，因此基质重复利用需进行消毒。目前的消毒措施有蒸汽消毒、溴甲烷、甲醛、氯化苦消毒，太阳暴晒等，但尚没有经济可靠的大批量基质消毒的方法，限制了基质的重复利用，从而造成二次污染。

4、缺乏高性能优质基质产品

基质中水分运移、植株养分吸收、养分含量与形态以及微生物群落特征等随时间的变化等过程仍不清楚，基质中各理化和生物学指标间的协调和相互作用机理鲜有报道，限制了基质品质的改进提升。缺乏高性能优质基质，针对性专用基质难以满足不同地区的气候条件、栽培环境等的要求，发展不同档次和形式的设施基质栽培尚存在困难。

二、对策

1、进一步健全农业废弃物综合利用的法规和政策

在当前高度注重环境保护和食品安全的背景下，中国废弃物统计标准欠缺，废弃物利用率等都落后于发达国家，有关农业废弃物利用的法律法规有待健全。要加快推进农业废弃物基质化利用进程，也需政府政策扶持，建立生产环境标准，通过减免税和低利融资等办法，积极鼓励、引导投资，形成产业链和形成完整成熟的技术体系，才能降低成本和环境承载压力，实现物尽其用、变废为宝，改善农村生态环境，促进农业可持续发展。

2、加强新型材料在基质品质改良中的应用研究

鉴于目前高性能优质基质缺乏的现状，普通基质配方基础上新型材料的添加和调控势在必行。生物炭、凹凸棒土、纳米材料等材料具有丰富的孔隙结构、纳米颗粒的大比表面积、表面负电性，因而具有较高的吸附能力，对养分的保蓄和重金属钝化具有显著作用;高吸水性树脂分子本身带有大量强吸水性基团，因而具有高吸水性、保水性、保肥性等优良特性。可延缓植株萎蔫发生的时间，提高植株的水分利用率。这些材料在土壤性能改良中已经被证明具有可观效果，其在基质性质改良中的应用不仅是应理论和实际生产所需，而且在理论上完全可行并已有初步尝试，应用前景广阔。

3、建立基质标准化参数体系

基质从原料到产品形成过程中的理化和生物学性质变化过程，基质使用过程中在植株生长的影响下其理化指标变化，养分转化过程及供应原理，重金属及有机污染物的钝化与转化和微生物种群特征变化等尚没有完整的系统研究，因此阐明各类基质生产、使用和再生利用过程中理化及生物学特征的变化过程以及水分运移、养分供应和保蓄等功能的原理，形成一套完整的理论体系，并建立基质标准化参数体系，对基质材料配方和性能改良研究以及基质应用推广都至关重要。

4、集中力量解决基质生产关键技术问题

农业废弃物生产基质过程中，废弃物处理技术以及基质栽培存在的基质消毒技术、
基质病虫害防治技术、抗低温技术、基质水肥管理技术(包括营养液的配制技术、灌溉技术、监测调整技术、设施营养诊断技术、园艺用肥料研制技术等)等缺乏创新性突破，从根本上限制了基质产品的研制开发，因此下一步的重点应集中在这些技术的开发上。

5、强化基质大规模生产工艺及设备研究

优质基质大规模商品化生产的前提是相关生产工艺与设备的研究。不同原料的前期处理、有机物料的腐熟发酵、材料配比与调控、基质消毒、性能测试等基质生产工艺;基质生产和应用设备的研发，包括基质生产环节的消毒设备的研发和基质应用环节设施栽培工厂化自动生产设备的研发，如水分自动感应滴灌系统、叶菜类植物自动播种采收、基质再利用回收装置等，并建立标准基质生产线，这些是大规模生产成熟基质产品的前提，也是未来设施农业发展大势所