在位于上海松江区小昆山镇的一片田野里，原本腥臭刺鼻的液体粪仅用时1分钟就褪去异味，10分钟后就转化为高附加值、环保无毒的黄腐酸肥。随后，一架无人机携带着这份“绿色养分”低空掠过油菜田，将肥料精准喷洒至作物根系。这项由东华大学蔡冬清教授团队研发的畜禽粪污高效腐熟技术，已在上海建立示范田并开展实地应用。
“传统堆肥一般需要两三个月，味道又臭，污染也大，而新型腐熟技术能让粪污‘快速变身’，既解环保难题，又给农田添‘营养’。”蔡冬清告诉记者，新年伊始，在上海农委科技创新项目的支持下，团队尝试将该技术拓展至蔬菜秸秆等废弃物处理，就地实现变废为宝，力图打造“种养循环”绿色农业的“上海样板”。
一次意外的“失败”，催生颠覆性技术
很难想象，这项颠覆性技术，其实源于实验室里的一次意外。蔡冬清回忆，2019年，当他带着学生做一项普通的化肥实验时，实验物料突然快速冒烟。这一幕出乎师生意料，大家刚开始都以为实验失败了。然而，长期深耕肥料研究的蔡冬清敏锐意识到，“有机肥最大的问题就是升温慢，而这次才10分钟就实现了快速升温，说不定就能破解其腐熟周期长的痛点。”
我国每年产生约40亿吨畜禽粪污，如果使用传统方式堆肥，周期长达1-6个月，还存在占地广、臭气重、污染大等问题。“如果能解决这一难题，对绿色农业必然大有裨益。”由此，蔡冬清决定从化学肥料研究转向有机肥技术攻关。团队历经3年潜心钻研，原创性提出“分子剪切效应与快速腐熟理论”，通过研发专用纳米腐熟剂，实现了有机废弃物快速无害化转化与高值化利用。
简单来说，这项技术成功实现了三大核心突破：一是“1分钟快速除臭”，恶臭污染物去除率达98%以上，从源头解决了粪污处理的异味难题；二是“10分钟定向转化水泡粪为高附加值黄腐酸液体肥”，打破传统有机肥“固液分离+液体发酵产沼”的复杂流程，一步到位“全量还田”；三是“1小时完成固体粪污腐熟”，产出的肥料活性成分含量是传统有机肥的两倍，重金属钝化率95%以上，抗生素降解率达99%，有害菌100%杀灭，无论肥效还是安全性上都大大超过传统堆肥。
蔡冬清告诉记者，最初这一创新成果备受质疑，连不少业内专家都认为不可思议。为此，团队接连发表两篇高水平研究论文，以扎实的技术机理获得全球学界认可。就在这两天，又有一篇相关论文被环境领域顶刊《自然—通讯》接收。
坚持两年“驻守”养殖场，获得7项发明专利
“科研一定要有用，要做到说得清、用得上、推得开。”这是蔡冬清团队始终坚守的理念，也支撑着他们攻克一个又一个难关，让技术从实验室走向田间地头。
在技术转化前期的推广过程中，团队遇到的艰辛超出了很多人的想象。比如，为了验证技术在不同气候、不同养殖场景下的适用性，蔡冬清带着研究生跑了全国几十家养殖场。“那两年的夏天最难熬，养殖场里臭味冲天，苍蝇蚊子围着转，温度能飙到三、四十度。”蔡冬清回忆道，当时他们用最原始的土办法，拿着铁锹手工将腐熟剂拌进猪粪、鸡粪里，每次都要忙活大半天，浑身的臭味洗都洗不掉，回到住处连饭菜都吃不下……即便如此，他们也没有丝毫退缩，白天在养殖场反复测试调整，晚上回到临时住处整理数据、优化配方，这样的日子持续了整整两年。
还有一次惊险经历至今让蔡冬清记忆犹新。在处理养鸡场鸡粪时，因部分催化剂混合添加，设备突然冒烟，险些引发火灾。而这也让团队摸清了关键：“腐熟剂的成分必须分开科学添加，一丝都不能马虎。”
如今，这项原创技术已获得7项发明专利，正在走向规模化应用。截至目前，蔡冬清团队已授权全国8家企业使用，建成40万吨级快腐有机肥生产线，实现作物增产15-50%、化肥用量减少50%以上，一年创造经济效益5000余万元。一些头部畜牧企业也主动找上门，和团队洽谈合作。
记者在采访中了解到，今年，针对上海市温室大棚秸秆处理难题，蔡冬清团队刚刚获得了专项支持，将建设两条示范生产线，一年可“消化”1000吨蔬菜秸秆，就地将田间废弃物变为高效有机肥，还能改良修复土壤、防控蔬菜根肿病等。
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