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廣西糖產(chǎn)量占全國(guó)總產(chǎn)量六成以上,是全國(guó)乃至全世界食用糖的主產(chǎn)區(qū)。“甜蜜事業(yè)”不僅是廣西的支柱產(chǎn)業(yè)之一,也是群眾增收致富的重要渠道。3月6日,記者從廣西大學(xué)相關(guān)部門(mén)獲悉,廣西大學(xué)綠色制糖團(tuán)隊(duì)在甘蔗副產(chǎn)物生態(tài)循環(huán)利用方面的科研取得突破進(jìn)展,同時(shí)從生態(tài)平衡的角度構(gòu)建開(kāi)發(fā)全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù),顯著推動(dòng)甘蔗糖業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展,以實(shí)際行動(dòng)助力鄉(xiāng)村振興和生態(tài)文明建設(shè)。
“甘蔗是典型的碳四(C4)類(lèi)型植物,具有極高的光合利用率、空間利用率和經(jīng)濟(jì)系數(shù),已經(jīng)成為僅次于林業(yè)的‘固碳尖峰’?!睆V西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院教授、糖業(yè)及綜合利用教育部工程研究中心主任、國(guó)家糖料產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家李凱介紹,甘蔗種植和加工會(huì)帶來(lái)大量副產(chǎn)物,如蔗梢、蔗葉和蔗渣、糖蜜、濾泥等。這些有機(jī)副產(chǎn)物產(chǎn)量大、來(lái)源集中、性質(zhì)穩(wěn)定、收集簡(jiǎn)單,且價(jià)格低廉,具有良好的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。然而,目前這些資源仍處于低端利用或未利用階段,產(chǎn)值低甚至成為污染源,已嚴(yán)重制約甘蔗產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。比如,大部分蔗渣作鍋爐燃料,制漿造紙僅利用蔗渣中的纖維素導(dǎo)致過(guò)程污染物排放量大;濾泥作為固體廢棄物直接漚熟還田或制作低端復(fù)合肥,肥效低且易造成生態(tài)環(huán)境的二次污染。同時(shí),連年單一種植和傳統(tǒng)的施肥方式,尤其是化肥過(guò)度施用,已嚴(yán)重破壞了蔗地土壤結(jié)構(gòu)和生態(tài),土壤貧瘠酸化加劇,肥料利用率低,甘蔗養(yǎng)分吸收不均衡,導(dǎo)致甘蔗產(chǎn)量及品質(zhì)降低。
那么,如何消納甘蔗種植和加工帶來(lái)的副產(chǎn)物,減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞?據(jù)李凱介紹,為此,廣西大學(xué)綠色制糖團(tuán)隊(duì)基于“四物和諧、四庫(kù)發(fā)展”理念,以濾泥、糖蜜、蔗渣和甘蔗葉等副產(chǎn)物為主要原料,開(kāi)發(fā)以現(xiàn)代生物技術(shù)為核心的副產(chǎn)物高效、高值化及高端化生產(chǎn)技術(shù),取得突破進(jìn)展。
目前基于自主篩培高效微生物發(fā)酵菌生產(chǎn)高效生物有機(jī)(固、液)肥、有機(jī)飼料等技術(shù)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用或進(jìn)入生產(chǎn)試驗(yàn)階段。實(shí)踐應(yīng)用或生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果表明,廣西大學(xué)綠色制糖團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的菌劑能快速使蔗渣、甘蔗葉與濾泥降解發(fā)酵,縮短濾泥基肥料發(fā)酵周期,并顯著提高肥料有機(jī)養(yǎng)分,使濾泥等副產(chǎn)物成為肥料或飼料優(yōu)質(zhì)基料,同時(shí)還顯著減少發(fā)酵過(guò)程惡臭氣體排放。
李凱進(jìn)一步介紹,為了從根本上解決土壤貧瘠酸化問(wèn)題,廣西大學(xué)綠色制糖團(tuán)隊(duì)針對(duì)蔗地持肥等特性,結(jié)合甘蔗根際養(yǎng)分需求特點(diǎn),構(gòu)建甘蔗種植營(yíng)養(yǎng)限制因子調(diào)控模型,成功研制蔗地酸性土壤改良劑并開(kāi)展大田試驗(yàn),甘蔗增產(chǎn)20-40%。另外,該團(tuán)隊(duì)還根據(jù)不同經(jīng)濟(jì)作物營(yíng)養(yǎng)需求特性,成功研制不同農(nóng)作物的專(zhuān)用功能性生物有機(jī)肥,提高農(nóng)作物固氮、解磷和解鉀功效,不僅能有效減少肥料用量、降低成本,還能增加土壤有機(jī)質(zhì)進(jìn)而提高土壤肥力。目前該技術(shù)已在火龍果、茉莉花等基地開(kāi)始施用,作物不僅生長(zhǎng)快,而且催花效果也非常明顯。
該團(tuán)隊(duì)系列成果顯著提高了“甘蔗-制糖-濾泥-有機(jī)肥-甘蔗”和“甘蔗-制糖-副產(chǎn)物-飼料-有機(jī)肥-甘蔗”等生態(tài)循環(huán)發(fā)展鏈的效率和效果,極大推動(dòng)甘蔗產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)物生態(tài)循環(huán)發(fā)展,顯著推動(dòng)鄉(xiāng)村振興和生態(tài)廣西建設(shè)。
制糖產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,除聚焦甘蔗副產(chǎn)物生態(tài)循環(huán)利用外,還需要從生態(tài)平衡的角度構(gòu)建開(kāi)發(fā)全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)。如何著力糖業(yè)綠色多元化利用技術(shù)開(kāi)發(fā),構(gòu)建現(xiàn)代化“甘蔗+”產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系,推動(dòng)制糖業(yè)綠色發(fā)展水平?顯著減少制糖業(yè)廢水產(chǎn)生量,也是制糖業(yè)高質(zhì)量發(fā)展中助力生態(tài)文明建設(shè)的重要抓手。
據(jù)了解,廣西大學(xué)綠色制糖團(tuán)隊(duì)一直秉承“創(chuàng)新引領(lǐng)糖業(yè)未來(lái),健康改造甜蜜世界”宗旨,以“革新中國(guó)糖業(yè)傳統(tǒng)模式,引領(lǐng)世界糖業(yè)創(chuàng)新格局”為目標(biāo),著力糖業(yè)綠色多元化利用技術(shù)開(kāi)發(fā),構(gòu)建現(xiàn)代化“甘蔗+”產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系。團(tuán)隊(duì)率先自主開(kāi)發(fā)甘蔗汁膜物理澄清技術(shù),實(shí)現(xiàn)制糖生產(chǎn)化學(xué)助劑“零添加”,顯著推動(dòng)制糖業(yè)綠色發(fā)展水平;創(chuàng)建“水—糖”聯(lián)產(chǎn)模式并在全球率先實(shí)現(xiàn)甘蔗含水商品化利用,噸蔗產(chǎn)值實(shí)現(xiàn)翻番,顯著減少制糖業(yè)廢水產(chǎn)生量;開(kāi)發(fā)的20余項(xiàng)傳統(tǒng)過(guò)程多單元強(qiáng)化技術(shù)已在全國(guó)超100家制糖企業(yè)應(yīng)用,節(jié)能、降耗及減排效果明顯,使我國(guó)制糖生產(chǎn)百?lài)嵳針?biāo)準(zhǔn)煤耗由約5噸最低降至3.2噸,噸甘蔗耗新鮮水由約10噸降低到不足0.1噸,糖廠(chǎng)“零取水”技術(shù)方案已成為全國(guó)糖廠(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。