运用新技术让植物秸秆造福更多农民

卞文志

我国是粮食生产大国，也是秸秆生产大国，秸稈产量在我国农田生产总量中与粮食产量几乎平齐，甚至超过粮食产量。有关专家建议，未来可以通过中外技术交流，为中国秸秆产业创新提供技术、资本、资源的有效对接，更好地推进秸秆新技术新成果落地，促进秸秆产业的发展，让植物秸秆造福更多农民。

秸秆产业是生物质能源新亮点

农作物光合作用的产物一半在果实，一半在秸秆。多年来，在我国的传统农业生产中，常常重视果实而忽视秸秆，大量的秸秆未被科学利用，而且就地焚烧，不仅浪费了资源，也污染了环境。所以说，运用新技术积极发挥农作物秸秆的作用，是一件利国利民的大好事。因为充分利用秸秆的价值，不仅是农业产业的一部分，也是利用秸秆生产生物质能源的新亮点，更是农业跨产业融合的新示范。

目前，尽管中国是世界第一秸秆生产大国，但产业化水平却很低，而且发展缓慢，尤其是在新技术的开发与应用方面，仍然存在较大困难。为此，有关专家分析了中国循环农业和新能源的发展趋势后指出，中国现在深化现代化建设，强调绿色发展，需要进一步推进能源革命，把现在以石化和煤炭为主的能源格局，转变成未来以可再生能源为主的新结构，这将给使用生物质能源带来广阔的前景。

实际上，目前在我国国内，有些地方对秸秆的利用和研发已出现一些新的成果。比如山东省农作物秸秆中心主任张世明研发的秸秆生物反应堆技术，在国内已处于领先地位，他经过多年的探索和研究，不仅为农业带来了一场新的革命，同时也为农民带来了福音。

张世明从小就喜欢研究农作物秸秆，这位毕业于山东农业大学的农家子弟，2010年因发明秸秆生物反应堆技术荣获联合国粮农组织第27届农业科技成果最高奖，成为世界农作物秸秆利用的顶尖教授。他从上大学开始，就有一个心愿，要用最先进的理论和技术武装农民的头脑，为农业增产农民增收尽力。走上工作岗位以后，他用毕生精力推广新技术，脚踩泥土在田间地头与农民交流，倾听农民朋友的心声，这也是张世明日常工作的常态。

在苦苦探寻中发明秸秆生物反应堆技术

2010年9月27日至10月1日，联合国粮农组织主办的第27届农业科研成果及科教电影评奖大会在斯洛伐克的尼特拉市隆重举行，由中国推选、山东省秸秆生物技术研究中心主任张世明发明的秸秆生物反应堆技术，在此次大会上荣获最高奖。此间专家认为，该项技术具有世界前沿性和独创性，属世界首创。据悉，自该奖项设立以来，这是第一次由中国人获得。“能为社会作些贡献，为祖国赢得荣誉，我感到非常自豪。”张世明说。

1975年，张世明高中毕业后回到家乡山东省曹县邵庄乡王集村，被安排在农科队劳动。那时，爱动脑子的张世明就在思考：农作物的产量是怎样形成的？农作物是“吃”什么长大的？这些问题让张世明着迷。1977年恢复高考，张世明高考填报的三个志愿全是农学院，他下决心探索农作物高产问题。在山东农学院农学系，经过系统学习，他明白了植物生长是光合作用的结果，植物在光的照射下吸收二氧化碳和水，合成有机物，光照、二氧化碳、水是植物生长的决定因素。

上大学的时候，他去农场劳动，麦收时有些偷懒的学生把麦秸藏到棉花地里不往外拿。一个多月后，张世明发现一个奇怪的现象：周围有麦秸的棉花结的棉桃特别多，落铃少，而且铃大。难道是这些麦秸在起作用？难道秸秆会产生二氧化碳？一个大胆的问题在他的脑子里形成：植物在生长时期到底需要多少二氧化碳？他决心通过试验来探讨这个问题。他在密闭的环境下对棉花加施二氧化碳，结果棉花长得特别好，看来，二氧化碳的浓度是决定农作物产量的一个重要因素。

从农学院毕业以后，张世明先后在山东省农科院、菏泽市科技局、山东省科技厅工作，不管在哪里，他心里一直在想着农作物高产的问题，一直在做科学试验。经过反复的试验研究，在掌握大量研究数据的基础上，1986年，张世明提出了“植物饥饿理论”。他认为，制约农作物产量的主要因素是二氧化碳，没有它，植物就会因饥饿而死。

那么，怎样在生产中为作物提供更多的二氧化碳呢？经过反复考虑，张世明决定在农作物秸秆上做文章。他认为，要让秸秆产生二氧化碳气体，必须用微生物发酵的办法，但秸秆在发酵过程中除产生二氧化碳外也同样会产生其他有害气体。怎样趋利避害，让秸秆定向产生二氧化碳？这是张世明苦苦探寻的问题。也就是在苦苦摸索中，他经过20年的艰苦努力，终于发明了秸秆生物反应堆技术。

植物秸秆是地球上第一大可再生资源

有数据表明，我国每年有近30亿吨秸秆得不到有效利用，大部分被白白地焚烧掉，造成严重的环境污染。与此同时，我国每年化肥施用量近5000万吨，化肥的有效利用率不到35%。长期过量使用化肥、农药和生长素，土壤质地和作物生长环境逐步恶化，土壤越来越瘠薄，病虫越来越猖獗，农业生产前景令人担忧。

张世明研发的这项技术是以秸秆替代化肥，以植物疫苗替代农药，结合农村实际，促进资源循环增值利用和多种生产要素的有效转化，同时使食品安全和农业生产实现可持续发展，可谓一举多得。张世明介绍说，秸秆反应堆技术之所以好处很多，是因为它的先进性。所谓秸秆反应堆技术，即采用生物技术，将秸秆定向转化为农作物所需要的二氧化碳、热量、抗病孢子、有机和无机养料，改善作物生长环境，促进作物生长发育，提高光合效率，进而获得高产、优质和无公害农产品的一项农业先进适用技术。

张世明介绍说：“生物反应堆用秸秆作原料，通过一系列转化，能综合改变植物的生长条件。”更重要的是，微生物与有机物的结合，在一定设施条件下发生链锁式反应，它所产生的巨大的生物能和生物能效应，极大地改变了作物的生长条件和环境。可以说，它类似于原子反应堆，所以把这种生物反应的设施装置，取名为生物反应堆。在张世明眼里，植物秸秆及其下脚料是地球上第一大可再生资源，它“取之不尽用之不完”，而且秸秆取材广泛、投资小，转化成植物需要的物质成分多，利用率高，全面推广后，可以造福农民。

在二十多年间，张世明为实现自己的梦想，脚踩泥土，走遍了祖国的乡村大地，将秸秆生物反应堆技术送到全国28个省（市、区）的田间地头，累计推广农田面积达1400万亩，在使农作物秸秆得到有效利用的同时，也让千千万万农民从中受益，实现了增产增收。

让秸秆生物反应堆技术惠及更多农民

其实，早在20世纪90年代，张世明就在滕州市设立了示范基地，在实验中，他把秸秆生物反应堆技术应用到了当地农村。在滕州市龙阳镇从条村，村民刘科涛种植的5亩小拱棚马铃薯采用了张世明的“内置式秸秆反应堆技术”，他种地不用化肥，并且收获早，产量高，商品性能好。

1999年，中国工程院院士、山东农业大学教授余松烈3次赴滕州示范基地考察，对秸秆生物反应堆技术给予了高度评价，称其“将会引发一场农业革命”。

更让张世明感到骄傲的是，秸秆生物反应堆技术获得国际大奖后，已在德国、英国、法国、美国等四十多个国家得到广泛应用，开始造福世界人民。然而，对于这样的辉煌成绩，张世明并不满足。在他看来，这样的技术推广速度并不算快，推广面积也并不算大。他认为，传统农业观念和技术的阻碍制约了该技术更大面积的快速推广应用。为此，张世明每年举办几十期农民培训班，在乡镇会议室的讲台上，在田间地头的大棚里，他努力把先进的理论灌输到农民的头脑中。张世明说，加强农民的培训和宣传推介，让大家了解、会用，从听到看到到亲手干起来，这样才会收到实效。

为了扩大秸秆生物反应堆的实用规模，张世明正在积极筹建更大面积的生产基地，但是资金成为制约该项技术快速推广应用的主要问题。张世明说，建设一处能够满足推广应用面积1000万亩的生产车间设施，需要投入2亿元。目前他们正在寻找有实力、对生物科学感兴趣的企业开展合作，准备建一个菌种和疫苗工厂化、规模化生产企业，这样成本将会大幅下降。秸秆利用是他毕生的事业，希望这样一个利国利民的技术能得到更大面积的推广应用，惠及更多的农民。