卞文志

我國(guó)是糧食生產(chǎn)大國(guó)，也是秸稈生產(chǎn)大國(guó)，秸稈產(chǎn)量在我國(guó)農(nóng)田生產(chǎn)總量中與糧食產(chǎn)量幾乎平齊，甚至超過(guò)糧食產(chǎn)量。有關(guān)專(zhuān)家建議，未來(lái)可以通過(guò)中外技術(shù)交流，為中國(guó)秸稈產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新提供技術(shù)、資本、資源的有效對(duì)接，更好地推進(jìn)秸稈新技術(shù)新成果落地，促進(jìn)秸稈產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，讓植物秸稈造福更多農(nóng)民。

秸稈產(chǎn)業(yè)是生物質(zhì)能源新亮點(diǎn)

農(nóng)作物光合作用的產(chǎn)物一半在果實(shí)，一半在秸稈。多年來(lái)，在我國(guó)的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，常常重視果實(shí)而忽視秸稈，大量的秸稈未被科學(xué)利用，而且就地焚燒，不僅浪費(fèi)了資源，也污染了環(huán)境。所以說(shuō)，運(yùn)用新技術(shù)積極發(fā)揮農(nóng)作物秸稈的作用，是一件利國(guó)利民的大好事。因?yàn)槌浞掷媒斩挼膬r(jià)值，不僅是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的一部分，也是利用秸稈生產(chǎn)生物質(zhì)能源的新亮點(diǎn)，更是農(nóng)業(yè)跨產(chǎn)業(yè)融合的新示范。

目前，盡管中國(guó)是世界第一秸稈生產(chǎn)大國(guó)，但產(chǎn)業(yè)化水平卻很低，而且發(fā)展緩慢，尤其是在新技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用方面，仍然存在較大困難。為此，有關(guān)專(zhuān)家分析了中國(guó)循環(huán)農(nóng)業(yè)和新能源的發(fā)展趨勢(shì)后指出，中國(guó)現(xiàn)在深化現(xiàn)代化建設(shè)，強(qiáng)調(diào)綠色發(fā)展，需要進(jìn)一步推進(jìn)能源革命，把現(xiàn)在以石化和煤炭為主的能源格局，轉(zhuǎn)變成未來(lái)以可再生能源為主的新結(jié)構(gòu)，這將給使用生物質(zhì)能源帶來(lái)廣闊的前景。

實(shí)際上，目前在我國(guó)國(guó)內(nèi)，有些地方對(duì)秸稈的利用和研發(fā)已出現(xiàn)一些新的成果。比如山東省農(nóng)作物秸稈中心主任張世明研發(fā)的秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)，在國(guó)內(nèi)已處于領(lǐng)先地位，他經(jīng)過(guò)多年的探索和研究，不僅為農(nóng)業(yè)帶來(lái)了一場(chǎng)新的革命，同時(shí)也為農(nóng)民帶來(lái)了福音。

張世明從小就喜歡研究農(nóng)作物秸稈，這位畢業(yè)于山東農(nóng)業(yè)大學(xué)的農(nóng)家子弟，2010年因發(fā)明秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)榮獲聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織第27屆農(nóng)業(yè)科技成果最高獎(jiǎng)，成為世界農(nóng)作物秸稈利用的頂尖教授。他從上大學(xué)開(kāi)始，就有一個(gè)心愿，要用最先進(jìn)的理論和技術(shù)武裝農(nóng)民的頭腦，為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)農(nóng)民增收盡力。走上工作崗位以后，他用畢生精力推廣新技術(shù)，腳踩泥土在田間地頭與農(nóng)民交流，傾聽(tīng)農(nóng)民朋友的心聲，這也是張世明日常工作的常態(tài)。

在苦苦探尋中發(fā)明秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)

2010年9月27日至10月1日，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織主辦的第27屆農(nóng)業(yè)科研成果及科教電影評(píng)獎(jiǎng)大會(huì)在斯洛伐克的尼特拉市隆重舉行，由中國(guó)推選、山東省秸稈生物技術(shù)研究中心主任張世明發(fā)明的秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)，在此次大會(huì)上榮獲最高獎(jiǎng)。此間專(zhuān)家認(rèn)為，該項(xiàng)技術(shù)具有世界前沿性和獨(dú)創(chuàng)性，屬世界首創(chuàng)。據(jù)悉，自該獎(jiǎng)項(xiàng)設(shè)立以來(lái)，這是第一次由中國(guó)人獲得?！澳転樯鐣?huì)作些貢獻(xiàn)，為祖國(guó)贏得榮譽(yù)，我感到非常自豪?！睆埵烂髡f(shuō)。

1975年，張世明高中畢業(yè)后回到家鄉(xiāng)山東省曹縣邵莊鄉(xiāng)王集村，被安排在農(nóng)科隊(duì)勞動(dòng)。那時(shí)，愛(ài)動(dòng)腦子的張世明就在思考：農(nóng)作物的產(chǎn)量是怎樣形成的？農(nóng)作物是“吃”什么長(zhǎng)大的？這些問(wèn)題讓張世明著迷。1977年恢復(fù)高考，張世明高考填報(bào)的三個(gè)志愿全是農(nóng)學(xué)院，他下決心探索農(nóng)作物高產(chǎn)問(wèn)題。在山東農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)系，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)，他明白了植物生長(zhǎng)是光合作用的結(jié)果，植物在光的照射下吸收二氧化碳和水，合成有機(jī)物，光照、二氧化碳、水是植物生長(zhǎng)的決定因素。

上大學(xué)的時(shí)候，他去農(nóng)場(chǎng)勞動(dòng)，麥?zhǔn)諘r(shí)有些偷懶的學(xué)生把麥秸藏到棉花地里不往外拿。一個(gè)多月后，張世明發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇怪的現(xiàn)象：周?chē)宣溄盏拿藁ńY(jié)的棉桃特別多，落鈴少，而且鈴大。難道是這些麥秸在起作用？難道秸稈會(huì)產(chǎn)生二氧化碳？一個(gè)大膽的問(wèn)題在他的腦子里形成：植物在生長(zhǎng)時(shí)期到底需要多少二氧化碳？他決心通過(guò)試驗(yàn)來(lái)探討這個(gè)問(wèn)題。他在密閉的環(huán)境下對(duì)棉花加施二氧化碳，結(jié)果棉花長(zhǎng)得特別好，看來(lái)，二氧化碳的濃度是決定農(nóng)作物產(chǎn)量的一個(gè)重要因素。

從農(nóng)學(xué)院畢業(yè)以后，張世明先后在山東省農(nóng)科院、菏澤市科技局、山東省科技廳工作，不管在哪里，他心里一直在想著農(nóng)作物高產(chǎn)的問(wèn)題，一直在做科學(xué)試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)反復(fù)的試驗(yàn)研究，在掌握大量研究數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，1986年，張世明提出了“植物饑餓理論”。他認(rèn)為，制約農(nóng)作物產(chǎn)量的主要因素是二氧化碳，沒(méi)有它，植物就會(huì)因饑餓而死。

那么，怎樣在生產(chǎn)中為作物提供更多的二氧化碳呢？經(jīng)過(guò)反復(fù)考慮，張世明決定在農(nóng)作物秸稈上做文章。他認(rèn)為，要讓秸稈產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，必須用微生物發(fā)酵的辦法，但秸稈在發(fā)酵過(guò)程中除產(chǎn)生二氧化碳外也同樣會(huì)產(chǎn)生其他有害氣體。怎樣趨利避害，讓秸稈定向產(chǎn)生二氧化碳？這是張世明苦苦探尋的問(wèn)題。也就是在苦苦摸索中，他經(jīng)過(guò)20年的艱苦努力，終于發(fā)明了秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)。

植物秸稈是地球上第一大可再生資源

有數(shù)據(jù)表明，我國(guó)每年有近30億噸秸稈得不到有效利用，大部分被白白地焚燒掉，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。與此同時(shí)，我國(guó)每年化肥施用量近5000萬(wàn)噸，化肥的有效利用率不到35%。長(zhǎng)期過(guò)量使用化肥、農(nóng)藥和生長(zhǎng)素，土壤質(zhì)地和作物生長(zhǎng)環(huán)境逐步惡化，土壤越來(lái)越瘠薄，病蟲(chóng)越來(lái)越猖獗，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)前景令人擔(dān)憂(yōu)。

張世明研發(fā)的這項(xiàng)技術(shù)是以秸稈替代化肥，以植物疫苗替代農(nóng)藥，結(jié)合農(nóng)村實(shí)際，促進(jìn)資源循環(huán)增值利用和多種生產(chǎn)要素的有效轉(zhuǎn)化，同時(shí)使食品安全和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，可謂一舉多得。張世明介紹說(shuō)，秸稈反應(yīng)堆技術(shù)之所以好處很多，是因?yàn)樗南冗M(jìn)性。所謂秸稈反應(yīng)堆技術(shù)，即采用生物技術(shù)，將秸稈定向轉(zhuǎn)化為農(nóng)作物所需要的二氧化碳、熱量、抗病孢子、有機(jī)和無(wú)機(jī)養(yǎng)料，改善作物生長(zhǎng)環(huán)境，促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育，提高光合效率，進(jìn)而獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)先進(jìn)適用技術(shù)。

張世明介紹說(shuō)：“生物反應(yīng)堆用秸稈作原料，通過(guò)一系列轉(zhuǎn)化，能綜合改變植物的生長(zhǎng)條件?！备匾氖?，微生物與有機(jī)物的結(jié)合，在一定設(shè)施條件下發(fā)生鏈鎖式反應(yīng)，它所產(chǎn)生的巨大的生物能和生物能效應(yīng)，極大地改變了作物的生長(zhǎng)條件和環(huán)境?？梢哉f(shuō)，它類(lèi)似于原子反應(yīng)堆，所以把這種生物反應(yīng)的設(shè)施裝置，取名為生物反應(yīng)堆。在張世明眼里，植物秸稈及其下腳料是地球上第一大可再生資源，它“取之不盡用之不完”，而且秸稈取材廣泛、投資小，轉(zhuǎn)化成植物需要的物質(zhì)成分多，利用率高，全面推廣后，可以造福農(nóng)民。

在二十多年間，張世明為實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想，腳踩泥土，走遍了祖國(guó)的鄉(xiāng)村大地，將秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)送到全國(guó)28個(gè)省（市、區(qū)）的田間地頭，累計(jì)推廣農(nóng)田面積達(dá)1400萬(wàn)畝，在使農(nóng)作物秸稈得到有效利用的同時(shí)，也讓千千萬(wàn)萬(wàn)農(nóng)民從中受益，實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)增收。

讓秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)惠及更多農(nóng)民

其實(shí)，早在20世紀(jì)90年代，張世明就在滕州市設(shè)立了示范基地，在實(shí)驗(yàn)中，他把秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)應(yīng)用到了當(dāng)?shù)剞r(nóng)村。在滕州市龍陽(yáng)鎮(zhèn)從條村，村民劉科濤種植的5畝小拱棚馬鈴薯采用了張世明的“內(nèi)置式秸稈反應(yīng)堆技術(shù)”，他種地不用化肥，并且收獲早，產(chǎn)量高，商品性能好。

1999年，中國(guó)工程院院士、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)教授余松烈3次赴滕州示范基地考察，對(duì)秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)給予了高度評(píng)價(jià)，稱(chēng)其“將會(huì)引發(fā)一場(chǎng)農(nóng)業(yè)革命”。

更讓張世明感到驕傲的是，秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)獲得國(guó)際大獎(jiǎng)后，已在德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、美國(guó)等四十多個(gè)國(guó)家得到廣泛應(yīng)用，開(kāi)始造福世界人民。然而，對(duì)于這樣的輝煌成績(jī)，張世明并不滿(mǎn)足。在他看來(lái)，這樣的技術(shù)推廣速度并不算快，推廣面積也并不算大。他認(rèn)為，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)觀(guān)念和技術(shù)的阻礙制約了該技術(shù)更大面積的快速推廣應(yīng)用。為此，張世明每年舉辦幾十期農(nóng)民培訓(xùn)班，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)會(huì)議室的講臺(tái)上，在田間地頭的大棚里，他努力把先進(jìn)的理論灌輸?shù)睫r(nóng)民的頭腦中。張世明說(shuō)，加強(qiáng)農(nóng)民的培訓(xùn)和宣傳推介，讓大家了解、會(huì)用，從聽(tīng)到看到到親手干起來(lái)，這樣才會(huì)收到實(shí)效。

為了擴(kuò)大秸稈生物反應(yīng)堆的實(shí)用規(guī)模，張世明正在積極籌建更大面積的生產(chǎn)基地，但是資金成為制約該項(xiàng)技術(shù)快速推廣應(yīng)用的主要問(wèn)題。張世明說(shuō)，建設(shè)一處能夠滿(mǎn)足推廣應(yīng)用面積1000萬(wàn)畝的生產(chǎn)車(chē)間設(shè)施，需要投入2億元。目前他們正在尋找有實(shí)力、對(duì)生物科學(xué)感興趣的企業(yè)開(kāi)展合作，準(zhǔn)備建一個(gè)菌種和疫苗工廠(chǎng)化、規(guī)?；a(chǎn)企業(yè)，這樣成本將會(huì)大幅下降。秸稈利用是他畢生的事業(yè)，希望這樣一個(gè)利國(guó)利民的技術(shù)能得到更大面積的推廣應(yīng)用，惠及更多的農(nóng)民。