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　　80余株

　　項目成功挖掘了功能微生物菌株資源或優(yōu)勢功能菌80余株，高效轉化昆蟲資源4種，克隆相關功能基因24個，形成復合微生物菌劑7種；鑒定功能物質10種；分離鑒定畜禽病原微生物230多株。

關注國家重點研發(fā)計劃

“畜禽重大疫病防控與高效安全養(yǎng)殖綜合技術研發(fā)”重點專項③

◎本報記者?馬愛平

　　我國是畜牧業(yè)大國，隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展，畜禽糞污的產生量不斷增加。據行業(yè)統計，全國每年產生38億噸畜禽糞污，其中有大量畜禽糞污未得到有效處理和利用，加之我國的畜牧業(yè)水平與發(fā)達國家仍有差距，因而與發(fā)達國家相比我國動物死亡數量較大，這些都對周圍環(huán)境構成了潛在的污染風險。畜禽糞污和死畜禽的環(huán)境污染問題已嚴重制約了畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展，亟須科技支撐。

　　科技日報記者從科技部中國農村技術開發(fā)中心獲悉，國家重點研發(fā)計劃“畜禽重大疫病防控與高效安全養(yǎng)殖綜合技術研發(fā)”重點專項項目“畜禽養(yǎng)殖廢棄物微生物降解與資源轉化調控機制”（以下簡稱微生物降解項目）和“畜禽廢棄物無害化處理與資源化利用新技術及新產品研發(fā)”（以下簡稱無害化處理項目）取得了顯著成效和突破。

　　微生物降解項目負責人、中國農業(yè)科學院農業(yè)資源與農業(yè)區(qū)劃所研究員李兆君表示，項目實施以來，研究明確了養(yǎng)殖廢棄物微生物高效轉化與高值化利用調控機制，探明了畜禽廢棄物昆蟲資源高效轉化機制與調控原理，揭示了畜禽廢棄物資源轉化中抗生素高效降解調控機制。

　　“項目創(chuàng)新研制了廢棄物農田利用、能源利用、基質利用、新型增值利用關鍵技術與裝備，為廢棄物利用提供了技術和設備；集成了適合不同區(qū)域、不同畜禽、不同養(yǎng)殖工藝的技術模式，為污染防治和廢棄物資源化利用提供技術支撐?！睙o害化處理項目負責人、中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研究員陶秀萍告訴記者。

　　新技術、新產品需兼顧效率和成本

　　李兆君介紹，微生物降解項目重點要突破三個難點：畜禽養(yǎng)殖廢棄物高效生物降解過程及調控機制；畜禽養(yǎng)殖廢棄物二次發(fā)酵過程中功能物質形成及調控機制；畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源轉化過程中有害物質消減脫毒規(guī)律及調控機制。

　　“以二次發(fā)酵過程為例，項目系統發(fā)現了二次發(fā)酵過程中形成的抑菌、促生長等功能物質及其應用效果，同時也進一步挖掘了降解抗生素的功能微生物，并明確其降解調控機制，為實現畜禽廢棄物高值資源化利用提供了重要理論支撐?！崩钫拙f。

　　“新技術和新產品需要突破的難點是要兼顧效率和成本。”無害化處理項目研究人員、中國科學院微生物研究所劉志培研究員舉例，我國畜禽養(yǎng)殖污水產生量大且氮和有機物含量高，畜禽場通常采用厭氧+好氧等多級組合工藝處理污水，但由于其工藝復雜、難以自動運行而導致實際應用中運行成本高、處理效果不佳。

　　于是，針對傳統好氧硝化—厭氧反硝化脫氮工藝的實際應用問題，無害化處理項目挖掘獲得了全新的好氧脫氮HO-1菌株，揭示了該菌株將氨氮轉化為羥胺后直接氧化為氮氣的脫氮路徑，豐富了氮循環(huán)理論并開發(fā)好氧一步脫氮新工藝，實現養(yǎng)殖污水高效脫氮和低成本運行。

　　值得關注的是，無害化處理項目攻克了糞水種養(yǎng)循環(huán)的技術難題，突破了糞便和污水高效處理的關鍵技術和設備，研發(fā)了畜禽尸體高效處理新技術和裝備，建成了典型畜禽場廢棄物處理利用示范工程，為畜禽廢棄物高效處理與利用提供了關鍵技術和裝備支撐。

　　“針對種養(yǎng)循環(huán)的關鍵點，我們建立了畜禽糞便土地承載力測算方法、發(fā)明了畜禽糞水/沼液中重金屬和抗生素殘留同步去除技術及現場快速檢測試劑盒、突破了高固體高氨氮糞便干式沼氣發(fā)酵工藝，并在國內率先研制出液體糞肥專用施肥設備，可為糞水/沼液精準、安全農田利用提供全套方法和技術裝備?！碧招闫颊f。

　　已在多地實現成果推廣與轉化

　　李兆君介紹，微生物降解項目實施攻關過程緊密圍繞前面提到的研究主線，主要分為三個階段，即挖掘資源階段、明確機制階段、建立途徑階段。

　　“每個階段均取得了顯著的研究成果，例如，挖掘資源階段成功挖掘了功能微生物菌株資源或優(yōu)勢功能菌80余株，高效轉化昆蟲資源4種，克隆相關功能基因24個，形成復合微生物菌劑7種；鑒定功能物質10種；分離鑒定畜禽病原微生物230多株。以上成果均為后兩個階段的實施提供了有力支撐，是本項目順利實施的基本保障?！崩钫拙f。

　　如今，微生物降解項目形成的固體有機廢棄物制肥技術、病死畜禽無害化處理技術、氣流膜堆肥技術、一種高效降解四環(huán)素類抗生素的微生物菌劑及應用等均實現了成果轉化與落地。其中，固體有機廢棄物制肥技術推廣應用于多家有機肥或生物有機肥生產企業(yè)，該技術的成功轉化不僅推動了畜禽養(yǎng)殖廢棄物的資源化高值利用，而且在降低企業(yè)生產成本的同時保證了肥料的功效，使企業(yè)、農民均從中受益。

　　無害化處理項目研發(fā)人員、農業(yè)農村部沼氣科學研究所研究院鄧良偉介紹，項目攻關過程可分為三個階段：第一階段以各項技術的實驗室小試研究為主，優(yōu)化小試運行參數；第二階段各項技術進入中試，運行參數進一步優(yōu)化；第三階段各項技術進行示范效果研究及推廣應用。

　　鄧良偉以糞便干式沼氣發(fā)酵技術為例介紹，在實驗室小試階段項目試制了容積170升（L）的雞糞干式沼氣發(fā)酵裝置，初步確定了雞糞干式沼氣發(fā)酵的高氨氮抑制解除技術及其參數；之后研發(fā)了容積10立方米（m3）的中試反應器，突破了配套進料和攪拌難題并進行效果試驗；在中試研究基礎上，研制容積120m3的雞糞干式厭氧反應器，進行生產應用效果試驗，該技術無需加水避免了沼液處理困擾，為雞糞能源和肥料雙重資源化利用的產業(yè)推廣奠定了基礎。

　　如今，無害化處理項目成果已經在規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場和全國畜牧大縣的糞污資源化利用整縣推進項目中應用。

　　“項目成果‘畜禽糞便超高溫預處理+高溫堆肥’，發(fā)明了低扭矩雙軸超高溫預處理反應器、篩選出超高溫堆肥發(fā)酵菌種，在此基礎上研究出了‘畜禽糞便超高溫預處理+高溫堆肥’新工藝，將畜禽糞便就地快速無害化處理與集中制肥有機結合。項目已在江蘇、湖南、內蒙古等地新建‘畜禽糞便超高溫預處理+高溫堆肥’工廠化生產線6條，年處理畜禽糞便20萬噸?！睙o害化處理項目研究人員、江蘇省農業(yè)科學院研究員常志州介紹。

　　了解產業(yè)需求、強化多學科協同攻關

　　陶秀萍介紹，無害化處理項目取得關鍵突破的原因主要是項目團隊具有較好的前期研究基礎，在長期的畜禽廢棄物處理相關工作中深入了解產業(yè)需求且強化多學科協同攻關。

　　“項目管理單位科技部農村中心對項目實施具有重要的指導和促進作用。項目管理單位成立了專項總體專家組且為本項目委派2名跟蹤專家，對項目研究方向、創(chuàng)新性、執(zhí)行進度以及一體化實施進行把關；組織項目經驗交流等會議，使項目之間相互學習、取長補短，增進項目間交流、促使項目順利實施?！碧招闫颊f。

　　在李兆君看來，微生物降解項目實施能夠取得關鍵性突破，離不開多家參與單位科研骨干和參與人員的辛勤付出。同時，科技人員緊密圍繞項目科學目標，致力于關鍵技術的創(chuàng)新突破，注重階段性研究成果的總結凝練，也是取得關鍵突破的關鍵。

　　陶秀萍指出，接下來，無害化處理項目將做好各項技術和設備示范效果、示范工程運行效果分析及其第三方測評，基于技術示范和工程應用數據對各項技術和設備進一步優(yōu)化，準備項目和課題驗收。

　　“未來，微生物降解項目重點將在畜禽廢棄物與農業(yè)農村廢棄物協同無害化資源化利用的生物學基礎、協同資源轉化過程中有益（功能生物）和有害生物類群（病原菌）演變及調控機制、養(yǎng)殖廢棄物和農業(yè)農村廢棄物協同資源化產品提升耕地地力機制與途徑等方面進行攻關?！崩钫拙f。


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