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核心专利牵引有机肥产业迎来“第二春”

2月24日,2016年度全省科学技术奖励大会上,接过首届“江苏省专利发明人奖”证书,南京农业大学教授沈其荣更坚定了信心:“希望用5-10年把我国商品有机(类)肥料产业做大做强,实现我国化肥零增长目标。”作为国家有机(类)肥料工程技术研究中心主任和国家“973”计划项目首席科学家,沈其荣带领他的团队三十年来瞄准有机肥料产业发展痛点,攻克一个个难题,建立有机肥料生产的新技术和新工艺,用核心专利牵引产业迎来“第二春”。

变废为宝 可持续发展“一石多鸟”

作物秸秆、畜禽粪便、病死畜禽等农业废弃物的处理一直是我国农业可持续发展的难题。在沈其荣眼里,这些废弃物却都是可以制造有机肥料的资源:我国每年产生约6000万吨养分的农业有机废弃物,而每年施用的化肥养分量是5900万吨。如果能把所有的有机废弃物全部资源利用,至少可以节约40%的化肥。“我们一直在做的就是如何把这些废弃物转化成高附加值的生物有机肥料,尽可能地减少施用化肥的数量,达到防控土传病害、提升土壤肥力和农作物产量、护航畜牧业、保护农村生态环境等一石多鸟的目的。”沈其荣介绍说。

病死畜禽以前采用的焚烧、填埋等处理方式已被淘汰,现在大多采用化制工艺。但化制过程会产生较多的废水、废气等新的污染物,而且化制处理生产出来的有机肥成本很高,让许多处理企业举步维艰。针对现存问题,沈其荣团队发明了一种利用病死畜禽水解制取氨基酸有机肥的技术工艺,每1.5吨病死畜禽可制造1吨氨基酸液体肥。氨基酸肥被称为“肥料之王”,但生产资源严重不足。而这项发明工艺不仅处理成本低,而且有效利用了病死畜禽资源和屠宰场的下脚料。目前,该技术已在江阴、沭阳等地得到运用,形成产业链条,并被农业部列入病死猪处理推广技术。

除了病死畜禽的酸解工艺,沈其荣及其团队还发明了利用酸解氨基酸和堆肥菌种直接发酵秸秆(无需粉碎)制造秸秆堆肥工艺,该工艺技术已被多家企业转让。在沈其荣团队的帮助下,南京明珠肥料有限公司在南京八卦洲建立了利用秸秆制造有机肥的中试基地,八卦洲的田间再没有发生过一起秸秆焚烧事件。

问题导向 不把专利“锁”在抽屉里

几年前,沈其荣辞去了南京农业大学副校长职务,将更多的时间用于我国有机类肥料的研究和推广。作为主要专利发明人,他已获得有效国内专利66项,其中发明专利44项,PCT专利3项。他的一项专利荣获中国专利金奖,相关专利技术荣获国家技术发明二等奖和国家科技进步二等奖,他带领的团队2015年荣获农业部中华农业科技奖优秀创新团队奖。获奖之后,寻求合作的企业如雨后春笋般涌现。

事实上,沈其荣的专利产品近五年已累计销售3.6亿元,出口80万美元,专利许可和转让0.32亿元。“我们的专利转让费用很便宜,因为许多有机肥企业仍处于建设阶段,资金并不宽裕。”沈其荣更在意的是专利能否在产业发展中发挥作用,“我不希望我们的专利被锁在抽屉里,我希望它能尽快转化成生产力。不管费用多少,让企业先做起来是关键。”

也正因如此,沈其荣团队在研究中始终坚持问题导向,注重技术的可行性与方便转化,其专利大部分针对“大家都想解决的问题”,十分“接地气”。比如其发明专利“农业废弃物的快速堆肥菌剂及其生产有机肥的方法”,就是针对过去堆肥腐熟时间太长、企业经济效益较低等问题,筛选到高效生产木质纤维素酶的高温真菌和细菌,发明这些菌群的配伍特征,由此制造高温堆肥微生物起爆剂,同时发明配套的高效堆肥翻抛设备。采用该堆肥工艺后,堆肥腐熟时间从2个月缩短至15天,并且可在地坪不硬化条件下进行生产,一旦企业不生产肥料了,就可以恢复为农用地。目前,全国已有400多家有机肥企业用上了他与江阴市联业生物科技有限公司合作研发的技术、装备。

直击痛点 产业做大还需“肥沃土壤”

十多年前,我国在国际上生物有机肥和土壤微生物研究方面的贡献率尚不足0.1%,目前已超过2%。“这个领域的研发支撑了我国有机肥料产业的快速发展。”沈其荣告诉记者,但全国3000多家有机肥生产企业目前大多还在生产普通的堆肥,缺少生产技术和品牌,投资不足,规模小。

沈其荣认为,有机肥产业的发展难在推广。因为普通有机肥养分含量只有5%,对当季作物的增产效果明显不如化肥,农民不喜欢施用。所以有机肥要做大做强,必须向生物肥、全元生物有机肥发展。全元生物有机肥集有机肥、化肥、氨基酸肥和功能微生物为一体,将是肥料产业发展的主导方向之一。“未来最理想的是40%有机肥+60%化肥,有机肥既可消纳农业废弃物,又能培肥土壤,化肥则主要提升当季效果。”沈其荣说。

“要让农民有使用有机肥的动力,还得让使用优质有机肥生产出来的优质农产品能卖到好价格。”沈其荣表示,这更是一个大的系统工程,包括市场诚信体系的完善、相关认证的调整与严格执行等。

从上世纪80年代开始,我国农业从有机肥转变为化肥为主,到上世纪末,已经基本不用有机肥。进入新世纪,过度施用化肥的不良效应渐显,我国有机肥使用比例又在逐年回升。随着国家化肥农药零增长行动的展开,有机肥产业正迎来“第二春”。“希望通过我们的研究,能让有机肥产业健康发展,做大做强。”沈其荣对记者说。


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