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吉林大学精准扶贫精准脱贫典型项目推荐材料

科技生态修复 助力脱贫致富

——生物质改良盐碱土壤构建现代绿色循环农业

2018-10-17 来源:规划司收藏

  一、扶贫项目实施背景

  2013年,吉林大学接受教育部“定点扶贫吉林省通榆县”工作任务以来,学校依据中央扶贫工作精神及教育部文件要求,以“智力帮扶”和“科技扶贫”为核心,进行整体部署、精心谋划,依靠高校优势资源,在教育、产业、卫生、资政服务、人才培养等方面设定扶贫子项目,全面启动了精准扶贫工作项目。

  1、学校党委统筹安排

  学校党委明确指出:定点扶贫工作是吉林大学重大社会责任和政治任务。学校党委书记杨振斌同志亲自带队到白城地区考察工作,并听取了通榆县关于地方发展现状及与吉林大学合作需求的汇报。回校后,杨振斌书记和李元元校长对扶贫工作进行了总体部署并多次强调,定点扶贫工作既是党和国家交给我们的重要任务,同时也是学校学以致用、服务社会的重要平台;高校的优势在于智力资源,高校的扶贫重点应以智力帮扶及相关合作为核心。要求相关职能部门联同扶贫工作涉及的基层单位要充分认识扶贫工作的重要意义,成立工作机构,健全工作制度,做到分工明确、责任到人,强化组织和制度保障。各职能部门及教学单位要协调一致,紧密配合,圆满完成国家交给学校的扶贫任务。

  2、制度、组织和资金保障。为保障扶贫工作顺利开展,学校党委相继制定了《吉林大学定点帮扶吉林省通榆县工作方案》和《吉林大学进一步推进定点扶贫工作实施方案》,两个方案均以智力扶贫为中心点,确定了在人才培养、环境保护、公共卫生、科技成果转化、资政服务及文化交流等方面的合作及帮扶计划;成立了吉林大学定点扶贫工作领导小组,办公室设在学校工会。2013年,学校向通榆县派驻挂职副县长和第一村支书;2015年,学校决定每年划专项经费150万元用于扶贫项目及相关工作支出。

  3、与地方政府的充分交流及形成共识。2015年,通榆县领导班子到吉林大学交流访问,同学校党委书记杨振斌同志及相关部门负责人进行座谈,就扶贫工作进行了经验总结及推进探讨;2016年,吉林大学副校长韩晓峰同志两次带队赴通榆县考察慰问,就校地合作项目及点对点帮扶工作进行对接及验收。经过充分交流,双方一致认为,吉林大学智力扶贫举措及项目是通榆县脱贫工作的重要辅助力量。

  经过二年的调研筹备,2016年末,吉林大学重点扶贫项目之一,由化学学院副教授高岩老师主持的液化秸秆改良土壤综合利用项目正式实施。

  二、项目的针对性、主要内容及实施方式

  (一)项目的针对性:

  通榆县位于吉林省白城市南部,地处科尔沁草原东陲,隶属吉林省白城市,地理坐标为东经122°02′~123°30′,北纬44°13′~45°16′。通榆县境东与乾安县相接,西与内蒙古自治区科尔沁右翼中旗为界,南与长岭县相连,西南与内蒙古自治区科尔沁左翼中旗相交,北与洮南市为邻。东北与大安市接壤。2013年,通榆县总人口为36万人。面积为8476平方公里。通榆县地处松辽平原西部,地势平坦,西北高东南低,海拔高低差仅40米。均匀海拔160m。通榆县属北温带大陆性季节天气,年均匀气温6.6℃,极端最低气温-25.9℃,极端最高气温40.5℃,无霜期162天,年降雨量332.4mm,最大冻土深度125cm,年主导风向为西熏风和西冬风。2017年,通榆县耕地面积450万亩,平均每个农业人口占有耕地17亩,居吉林省第一位。草原面积400万亩,平均每个农业人口占有量居吉林省第一位。通榆特色农业基础比较好。葵花、杂粮杂豆、草原红牛、向海鱼等农畜产品著名国内外,葵花年均匀种植面积在100万亩以上,年产量在12万吨左右,是中国四大产区之一。蓖麻年产量在3万吨左右,约占中国的六分之一,是中国较大的蓖麻产区,最高年产量达4万吨以上。通榆县是吉林省最大的葵花产区,也是中国重点葵花产地,素有"葵花之乡"的美称,通榆县葵花种植面积100万亩,占白城市葵花种植面积的66%,占吉林省葵花种植面积的27%。葵花产量在10万吨左右,占白城市葵花产量的50%,占吉林省葵花产量的25%。

  但是,广阔的县域土地是以盐碱土壤的形式存在,而且重度盐碱土地所占比重较大,严重制约了县域经济发展和人民生活水平提高,对农业人口,尤其是贫困人口的制约非常突出,而且盐碱地面积呈逐年扩大趋势。因此,解决通榆县盐碱地问题不仅是通榆县、白城市政府面临的问题,同时也是吉林省政府,甚至为国家层面临的问题。盐碱地的问题不仅涉及农民的增产增收,还涉及众多民众的生存环境和区域的生态环境问题。

  同时,作为农畜牧大县,通榆县还存在大量秸秆焚烧和畜禽排泄物乱弃的问题。秸秆焚烧不仅污染环境,还会破坏土壤结构,造成农田质量下降。畜禽养殖污染已成为当前继工业污染、生活垃圾污染后的第三大污染。畜禽排泄物环境污染不但影响畜禽业的可持续发展,而且阻碍农民生活质量的提高,甚至危害农民的健康,已成为一个社会问题。因此,盐碱土壤改良与治理、秸秆焚烧和畜禽排泄物环境污染是通榆县亟待解决的三个难题。

表1 通榆县不同时期盐碱地面积统计

 

盐碱地类型

面积(万hm2

实有量

变化量

1979

1992

2001

1979-1992

1992-2001

1979-2001

轻度盐碱地

6.71

6.93

5.25

0.22

-1.68

-1.46

中度盐碱地

3.77

5.45

4.30

1.68

-1.15

0.53

重度盐碱地

6.88

11.63

15.64

4.75

4.01

8.76

合计

17.36

24.01

25.19

6.65

1.18

7.83

  (二)项目内容进展及特点:

  1、项目内容、进展

  自2013年接受教育部“定点扶贫吉林省通榆县”任务以来,吉林大学依据中央扶贫工作精神及教育部文件要求,以“精准扶贫”为核心,进行整体部署、精心谋划,依靠高校优势资源,尤其强调“智力扶贫”和“科技扶贫”,结合校地实际,有针对性的实施科技成果转化设定扶贫项目,开展扎实的扶贫工作。

  “液化秸秆改良土壤综合利用”项目是我校化学学院高岩副教授科研团队于2011年开展研究的,产业链涵盖秸秆制备绿色液体肥料、有机花卉营养液、环保融雪剂的生产及销售,目前这项技术在国内处于领先水平,发展前景巨大。项目采用近临界水技术,无需添加任何化学药品,对秸秆和畜禽排泄物等生物质进行液化处理,2~16h生物质全部转化,最高有机质转化率为90.13%,剩余物为高活性炭黑。得到的产物含有机物质200多种,主要为酚类的混合物,富含促进植物生长的N、P、K及钙、锰、铁、锌、硼、硫、镁、钼等微量元素,pH值为3.5~ 4.2,液化产物与生物质自然腐化的产物腐植酸成分非常接近,可实现液化产物直接还田改良土壤,促进作物生长,实现生物质有效还田。

  本项目在解决秸秆燃烧、畜禽排泄物乱弃对环境产生的污染的同时,实现秸秆、畜禽排泄物制备有机肥料的工业化生产,解决了传统有机肥生产周期长、占地面积大、受气候因素制约等问题。为建设生态农业、循环农业、低碳农业,促进农业可持续发展提供技术选择。

  2015年,项目负责人到通榆县进行了考察洽谈,就实验用地、原材料供应、人员配置及后续产业发展等相关事宜与通榆县政府领导及企业负责人和农户进行了探讨。经学校和通榆县政府协商,确定该项目为校地协同扶贫重点项目。

  “液化秸秆改良土壤综合利用”项目引入“产学研用”合作管理机制,2016年至2017年,吉林大学在进行技术投入的同时分批划拨扶贫资金40万元和50万元为项目引导资金,委派高岩副教授为项目负责人;通榆县政府委派农业局及其相关农技人员实施作物种植技术支持;通榆县四井子村恒大蛋鸡养殖合作社、通榆县新洋丰现代农业服务有限公司提供厂房及配套附属设施;通榆县政府委托四井子、五井子、绿海村农户以土地参与,并负责农作物的种植等工作。

  (1)完成设备制造、安装、调试

  利用项目资金,自主研发制造了液化秸秆及畜禽排泄物生产设备,2017年3月在通榆县向海乡四井子村恒大蛋鸡养殖合作社完成了200L设备安装及调试,2018年4月在通榆县新洋丰现代农业服务有限公司完成了1000L设备安装及调试。

  (2)有机肥料的生产

  2017年5月,起动了秸秆和畜禽排泄物制备有机肥料的生产。

  (3)有机肥料的检测

  (4)农作物种植

  2017年5月,在通榆县开展种植推广及示范田建设。

  (5)构建县域科技服务与研究平台

  吉林大学化学学院,拥有较强的生物质改良盐碱土壤及现代绿色农业专业科研能力、先进的生物质改良盐碱土壤及现代绿色农业科技成果,对促进中国乃至世界科技发展进步具有举足轻重的作用。为适应新时期发展需要,深化产学研用合作,提升企业创新平台建设水平,吉林大学化学学院、植物科学学院、动物科学学院及通榆县新洋丰现代农业服务有限公司四方经友好协商,决定共建吉林省生物质改良盐碱土壤及现代绿色农业工程研究中心。该中心的总体职能为生物质综合处理、盐碱土壤改良及现代绿色农业工程研究等。目的是解决土壤盐碱化、秸秆焚烧及畜禽排泄物污染环境等问题。并以通榆县新洋丰现代农业服务有限公司为试验基地,建设“百亩生物质改良盐碱土壤及现代绿色农业示范工程”。通过示范工程向农民和涉农企业证明生物质改良盐碱土壤及现代绿色农业技术在改善土壤生态的同时增加农民和涉农企业的经济收入。从而引领农民和涉农企业积极利用生物质改良盐碱土壤及现代绿色农业技术,避免秸秆焚烧和养殖排泄物乱弃产生的环境污染,自发地积极参与到利用秸秆和养殖排泄物改善土壤土质和盐碱地治理工作中,降低单纯依靠政府投入改善土壤土质和盐碱地治理的资金压力,加快改善土壤土质和盐碱地治理的进程。为盐碱土壤改良及现代绿色农业养殖的技术开发及进行产业化生产提供条件。

  2、项目特点

  (1)盐碱土壤改良效果好

  实验证明,按质量比对盐碱土壤添加25%的液化生物质可将pH值在10左右的盐碱土壤改良至中性,盐分降低20%~50%,土壤密度降低5.5%~7.2%,保水能力提高8%~15%,土壤总营养分提高10%以上。

  2017年5月,项目组在向海乡选取了有灌溉条件和无灌溉条件地块各一个,碱度约为7.8,开展玉米种植试验。两地块均每亩施用50公斤秸秆液化液后翻耕播种,5月19日播种完毕。2017年7月7日,向海乡农业站技术人员对试验地块玉米植株采集数据后,对两地块再次每亩施用50公斤秸秆液化液。2017年8月4日,向海乡农业站技术人员对试验地块玉米植株再次采集数据。2017年9月28日,向海乡农业站站长范进喜等相关农技人员对两地块试验田进行了测产。

  实验结果表明:

  1)生长期植株长势好,抗旱性强。

  2017年7月7日采集数据显示,有灌溉条件地块使用液化液的玉米植株平均株高87.60厘米,径粗2.22厘米,叶片数11片,对比地块平均株高83.40厘米,径粗2.26厘米,叶片数10片;无灌溉条件地块使用液化液的玉米植株平均株高107.60厘米,径粗3.10厘米,叶片数11片,对比地块平均株高104.00厘米,径粗2.86厘米,叶片数11片。

  2017年8月4日采集数据显示,有灌溉条件地块使用液化液的玉米植株平均株高184.40厘米,径粗3.24厘米,对比地块平均株高178.00厘米,径粗3.12厘米;无灌溉条件地块使用液化液的玉米植株平均株高166.60厘米,径粗3.16厘米,对比地块平均株高157.40厘米,径粗3.06厘米。

  由数据对比可知,使用液化液地块玉米植株长势好于未使用液化液对比地块。另据向海乡农业站技术人员观察,在非常干旱的2017年,使用秸秆液化液的玉米秧苗在缓苗期较未使用液化液的秧苗缓苗快,更“水灵”,更绿。尤其是无灌溉条件地块,效果更明显。

  2)增产效果明显

  2017年9月28日测产数据结果表明,有灌溉条件使用秸秆液化液地块平均亩产玉米778斤,对比地块平均亩产玉米686斤,使用秸秆液化液使得玉米每亩增产92斤,增产率为13.41%;无灌溉条件使用秸秆液化液地块平均亩产玉米680斤,对比地块平均亩产玉米579斤,使用秸秆液化液使得玉米每亩增产101斤,增产率为17.44%。

  (2)综合生态效益好。

  “生物质改良盐碱土壤构建现代绿色循环农业”项目采用近临界水为介质对农业废弃物进行液化处理,在解决秸秆燃烧、畜禽排泄物乱弃对环境产生的污染的同时,实现秸秆、畜禽排泄物制备有机肥料的工业化生产,解决了传统有机肥生产周期长、占地面积大、受气候因素制约等问题,并利用生物质转化产物进行盐碱土壤改良。为建设生态农业、循环农业、低碳农业,促进农业可持续发展提供技术选择。

  (3)用途广。

  秸秆和畜禽排泄物液化液还可用于花卉营养液及有机融雪剂的配制。秸秆液化液还制备的有机花卉营养液最高可稀释100倍,较市场在售稀释30~50倍产品比较效果好,收益高。经长春农博园技术人员对辣椒秧苗培育试验证明效果优于目前市场在售的国内同类产品,与国外同类产品相比处于前列。

  (4)成本低、利润高。

  利用秸秆和畜禽排泄物等农村废弃物制备的有机肥和花卉营养液的成本在500元/吨,市场销售价高于2000元/吨,利润达1500元/吨。

  (5)投资小、回报大。

  年产300吨生物质液化设备投资约12万元,而当年利润约45万元。当年投资,当年回本,当年收益。

  (6)占地面积小,生产灵活、操作简单。

  年产300吨秸秆液化液设备占地面积仅100平方米,2人培训1周即可生产,可以户、屯、村组织生产。

  (7)可复制性强。

  “生物质改良盐碱土壤构建现代绿色循环农业”项目所加工制备的液体、固体有机肥及花卉营养液可广泛用于农作物、茶园、果蔬等,可在国内广泛推广。

  三、项目的成效

  该项目对通榆县盐碱地改造及农牧业增产增收有着极其重要的意义。通榆县现有耕地总面积450万亩,粮食总产量25.3亿斤,项目推广后,将直接增收2亿斤以上。同时,利用秸秆5万吨,利用猪粪、羊粪、鸡粪等15万吨,项目投产带来的产业收益将达到20亿元,后续产业链前景更为广阔。

  项目的实施,在得到通榆县贫困户、农户和县委、县政府认可的同时,也引起了各大媒体的注意,吉林日报、人民网对该项目进行了报道,凤凰网等多家媒体进行了转载。

(责任编辑:刘潇翰)

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