1、农业废弃物在非耕地设施中的利用现状及应用前景 农业废弃物，是指人们在进行农业生产实践过程中所废弃的有机物质的总称。根据来源不同可将农业废弃物分为植物类废弃物（主要指废弃作物秸秆、枯叶残枝、果实废弃壳等）、动物类废弃物（即人类在组织牧、渔业生产实践过程中没法实现经济产值的剩余物）、加工类废弃物（即在渔牧林农业加工过程中不能实现经济价值的局部）、生活垃圾类（其中包括人类的粪便与尿液）。一般认为农业废弃物主要是禽畜粪便与农作物秸秆。 农业废弃物利用存在的问题 据不完全统计，我国每年产生农业废弃物为：各种农作物秸秆多达6亿吨（其中玉米1.2亿吨、水稻1.7亿吨、小麦1.1亿吨），玉米芯每年产出约0.1
2、亿吨，稻壳每年产出约0.44亿吨，畜禽粪便每年产出约20.1亿吨，蔬菜类废弃物1亿吨，日常生活垃圾2.5亿吨，农产品加工中产生的废弃物及下脚料1.5亿吨，林业生产中的废弃物0.5亿吨，其他类有机废弃物0.5亿吨。长期以来，在广阔的农村作物秸秆主要有4种去向：提供生活必须的热能、为畜禽提供饲料、作物秸秆还田、废弃（约占总量的35%）。种植业方面，随着我国农村经济的不断开展和人民生活方式的转变，电、煤炭、液化气等清洁、新型能源逐渐取代了炊事用秸秆，煤炭取代了取暖用秸秆，化肥的使用使得农家肥逐渐失去了肥料的主体地位，这些变化都使得秸秆的废弃量到达了空前，约占总量的65%左右。因而大量农作物秸秆被堆弃
3、在房前屋后、沟渠边、村道旁，每至秋收过后，随处可见燃烧秸秆的情况，曾屡次发生漫天烟雾导致高速公路车辆受阻、机场航班无法正常通航的现象，严重影响正常的交通秩序，给人们出行平安埋下隐患，且污染环境、危害人们的健康，造成诸多社会问题。养殖业方面，随着人们对畜禽肉类的需求量的激增，散户经营方式逐步被规模化养殖所取代，养殖场地大多依城XX县区而建，由此产生的一系列生态环境问题逐渐凸显，如禽畜粪便的肆意堆放，不仅污染周围的空气，而且影响附近水体质量，加之农民用有机肥料替代了传统的禽畜肥，使得对畜禽粪便的利用更难。有关统计说明，二十世纪九十年代末，我国畜禽粪便年产出量已达18亿吨左右，其总量远超出其它废弃物
4、总量，这些畜禽粪便中被作为肥料的仅占总量的20%，而80%的未采取任何无害化处理措施就进入公共环境，也给水体带来了污染，成为了我国水体富营养化的主要原因。 综上所述，我国农业废弃物的资源化利用程度极低，且造成的资源浪费、环境保护、生态平衡等社会性问题日益突出，严重影响了农业的可持续开展，影响了农村经济的快速开展。 农业废弃物在非耕地设施中的 利用现状 目前，无土栽培技术在设施园艺中已被广泛应用，其克服了连作障碍、病虫害少、易于操作、环保且能产出高品质蔬菜。我国无土栽培以基质栽培为主，传统栽培基质以草炭、蛭石为主要原料，其价格昂贵，且草炭为不可再生资源，过量开采会破坏生态环境。因此，利用来源广泛
5、、价格低廉的农业废弃物及本地可利用资源作为栽培基质原料的研究受到了国内外的重视。 随着设施农业可持续开展的需要和非耕地利用的推进，非耕地设施农业中已大量使用以农业废弃物为原料的栽培基质。日光温室基质栽培技术适宜生产的地域广，能够利用腐熟植物秸秆、畜禽粪便等废弃物复配基质代替土壤，被应用到荒滩、沙地、戈壁等一些不适宜进行传统耕作的地区，不仅节约了耕地资源，也为解决粮菜争地矛盾开辟了新的途径。 1990年以后，我国一些农业科研院所将目光投向了本地丰富、廉价、易得的有机资源并展开了相关研究。其中，中国农科院蔬菜花卉研究所采用有机废弃物（锯末、菇渣、玉米芯、玉米秸秆、向日葵秸秆等）作为原料复配有机生态
6、型无土栽培基质来栽培蔬菜，获得了产量与品质双“丰收；南京农业大学用药渣、稻壳和苇末等材料探索基质的产业化问题，取得了较好的效果；华南农业大学对当地丰富的农业废弃物甘蔗渣资源进行了系统深入的研究开发；新疆农科院海南基地针对蔬菜根系病害问题，利用椰糠作为栽培基质原料，有效解决了甜瓜的土传病害。 从2023年开始，XX县区肃州区依托中国农科院蔬菜研究所的科技力量和开发形成的日光温室有机生态型无土栽培技术，立足大面积存在的戈壁、石滩、荒漠等非耕地资源开发，提出了“非耕地上建温室，无土栽培增效益的设施农业开展思路，探索利用戈壁非良性土地不占耕地、规划易行、光照充足、无污染的优势，着力开展非耕地日光温室产
7、业。经过多年的试验研究，成功开发出适合本地气候、地势特点的盐碱、砂石地类型的日光温室新结构和新的种植技术，多年来，不但建成了全国最大的非耕地日光温室有机生态无土栽培示范基地，而且为促进设施蔬菜生产的可持续开展趟出了一条新路子。 至目前，全区有机生态无土栽培蔬菜面积开展到8320亩（555公顷），其中非耕地设施蔬菜无土栽培面积到达6800亩（453公顷），建成了三个千亩以上非耕地日光温室示范园区，依托千亩园区，成立了2023个非耕地日光温室无公害蔬菜专业合作社，有力拓展了产销一体化的开展道路。2023年全区非耕地日光温室无土栽培蔬菜亩均产量和收入分别到达772023kg和25652元，较常规土壤
8、栽培温室增产1238kg，增收3974元，增产增收幅度分别到达13.2%和18.3%。 依托西北非耕地日光温室产业化示范工程的实施，在非耕地日光温室生产基地，依靠中国农科院蔬菜花卉研究所、规划设计研究所、农业资源与区划研究所、XX省农科院、甘肃农业大学、XX省经作站、新疆农科院、浙江农业大学等科研院校技术力量，开展了各类研究。设施建造中，充分利用当地气候特点，设计建造了采光更加合理、跨度更大、利用面积更大的非耕地不同结构日光温室，并在前后屋面搭建材料上应用了不锈钢架、竹胶板等新材料，墙体用混凝土填充，延长了温室使用寿命，提高了保温性能。环境调控方面，引进安装了目前较为先进的智能化控制系统，实现
9、了光、温、水、肥等气候因素及卷帘、通风的自动控制。基质料发酵方面，对不同微生物菌剂在牛粪、秸秆堆体温度及体积变化方面进行了科学测定，筛选出了适宜的发酵菌剂，为基质料发酵提供了理论依据。围绕基质料配方筛选，以当地生产原料（玉米秸秆、牛粪、河砂、菌渣）为主，引进蛭石、草炭等原料，复配12个基质配方，筛选出适合当地蔬菜生产的基质配方5个；引进6类94个蔬菜品种，开展非耕地亚逆境设施栽培的蔬菜品种引进筛选研究，筛选出适宜不同生态区域、不同非耕地类型的蔬菜品种16个。分别在番茄、辣椒、茄子、黄瓜等蔬菜上，按照不同生产茬口，定期取样化验，对非耕地栽培基质的理化性状开展了测试研究，对基质内养分含量进行详细的
10、分析。同时对冬春茬番茄、茄子的养分供应与吸收特征和黄瓜氮钾追肥用量开展了校验试验，为非耕地蔬菜施肥量化提供了依据；围绕农废资源的合理利用，在总寨镇非耕地示范区建成面积1万m2发酵场一处，利用农残废弃物玉米秸秆、菌渣、各类动物粪便、炉渣等原料、发酵复配栽培基质，年生产基质1.5万m3，供应给肃州区非耕地日光温室生产基地和嘉峪关等周边县市。建成生物有机肥厂一处，对基地尾菜、动物粪便等农废产品进行再循环利用，有效提高了农废产品利用率。 农业废弃物应用前景 农业废弃物利用已成为世界各地普遍关注的问题。尤其是当今这个能源、资源被大肆开发利用，而新型替代能源又没有开发出来的为难时代，使得农业废弃物利用显得
11、尤为迫切与重要。但面对市场的规模化、效益化要求，致使传统的“老三样（贮藏、堆沤、还田）开发已不适应社会开展的需要。以高产值、低本钱为目标，对农林牧渔业废弃物进行资源化、统筹利用，是今后开展的必然趋势。 随着人们对优质农产品需求的激增和国家农业现代化、产业化工程的实施，无公害绿色蔬菜的有机基质生产很快成为了热点，并且扩宽了基质原材料的可利用范围。可作为栽培基质的原料物质有：农、林业废弃物及副产品与自然界中可利用资源，如各种作物秸秆（麦秆、油菜秆、葵花秸秆、高粱秸秆、玉米秸秆等）、农副产品（麦壳、稻壳、花生壳、玉米芯、椰子壳等）；木材刨花、锯末、树皮等；可重复利用的废弃物，如糖厂制糖过程中废弃的甘
12、蔗渣、生产食用菌后的废弃的菇渣、造纸厂造纸过程中废弃的芦苇末、药渣、糠醛渣、木糖渣等；天然的优良基质草炭；禽畜粪便（马粪、牛粪、羊粪、鸡粪等）也被人们作为基质原料来复配栽培基质，而中科院蔬菜花卉研究所将营养丰富的禽畜粪便，通过发酵、消毒处理，复配成有机固态专用肥，并在有机生态型无土栽培系统中应用，替换营养液为作物提供营养。无机基质材料、尤其是惰性无机材料的研究、应用也比较成熟。 肃州区年产农作物秸秆约70万吨，年产食用菌废料约1.12万吨，利用率不到30%，而有机生态型无土栽培技术，改变了“万物土中生的传统观念和土壤耕作方式，以作物秸秆、食用菌废料、炉渣等有机、无机物按一定的比例配制，装入特定
13、的栽培槽中，直接移苗着床，代替土壤生产，在不宜耕作的地方如砂石，废弃地、荒滩地、盐碱地、不毛之地都可以栽培作物。 肃州区现有闲置非良性砂石、盐碱地面积达20230万亩（6.7公顷）以上，利用率非常有限，但由于开展无土栽培不受地域限制，为开发利用这类地带提供了条件。近年来，在中国农科院蔬菜花卉研究所专家的指导下，肃州区依托甘肃农业大学、省农科院、省经作站等科研推广机构，全区主要开发形成了砂石、荒漠、盐碱三种类型的日光温室建造结构，并配套有机生态无土栽培技术。每667m2温室可利用玉米秸秆40吨；食用菌废料2023吨；牛、鸡粪等动物粪便2023吨，非耕地日光温室建设以每年新增2022亩（133公顷
14、）的速度递增，依托肃州国家级现代农业示范区建设，分别在总寨、银达、西洞规划了三处面积达5000亩（333公顷），集现代农业高科技展示、现代设施蔬菜标准化生产、食用菌、特色林果、休闲观光、循环农业等为一体的3个农业产业示范园，在今后的35年内，肃州区非耕地日光温室面积将累计到达3万亩（2022公顷），按照“减排放、再利用、循环化的循环经济开展理念，通过科学规划、合理布局、循环利用，构建生态养殖业、设施种植业、光伏发电产业、旅游观光农业为一体的循环经济产业体系，农废产品利用率将到达80%以上。 在非耕地日光温室中大力推广有机生态无土栽培技术，是合理利用农作物秸秆、食用菌废料、动物粪便等农废产品的有效途径，也是推动农废产品在农业领域的循环利用，节约资源、保护环境，促进农业生态平衡，建设高效生态的现代农业，增加农民收入的主要方式。通过集成推广有机生态型无土栽培等实用技术，提高蔬菜的产量、效益和品质，促进废旧资源再生利用，到达“高产、优质、高效、节水、环保的现代农业开展要求，实现了生态良性循环，有利于可持续开展，在日光温室产业开展中具有划时代的意义，前景十分广阔。 第8页 共8页
