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太湖治理事关长三角一体化发展的战略全局,要解决太湖水污染问题,必须攻克农业面源污染治理难题。自2012年以来,江苏省“333高层次人才培养工程”第二层次中青年领军人才培养对象马国胜教授领衔的苏州农业职业技术学院农业生态环境保护与未来职业农民研究协同创新团队瞄准太湖流域农业面源污染治理关键技术和人才培养难题,协同农业环境保护主管部门、农业环保类科技企业和地方农业科技推广部门,产、学、研、推一体化联合攻关,走出了一条科教融汇、产教融合、协同创新之路,研究成果先后获得国家级教学成果一等奖、中华农业科技奖三等奖、江苏省教学成果奖特等奖、江苏省农业技术推广奖二等奖、江苏省高等学校劳动教育优秀实践项目特等奖、江苏省社科应用研究精品工程奖二等奖等诸多奖项。
该团队以太湖流域农业面源污染治理科技创新服务为抓手,连续多年在太湖流域开展适用于太湖流域区域性种养废弃物资源化利用及产业化治理技术攻关,创新建立了一套种养废弃物资源化高附加值利用关键技术集成体系,减少了种养废弃物环境排放负荷,为乡村生态振兴及农业碳达峰碳中和提供了科技支撑。
团队创新了农业种养废弃物高附加值资源化利用技术,研制了江苏首个水稻育秧基质地方标准,优化了生物有机肥生产配方,降低了农业种养废弃物造成的环境污染风险。通过对原料、配比及产品指标研究,将育秧基质中猪牛粪和水稻秸秆最大配比提高至35%和20%,水稻出苗率大于90%;生物有机肥配方中秸秆用量增加20%,猪粪最大用量增加50%。
团队改进了农业种养废弃物生物发酵制品的配套使用技术,提高了种养废弃物制品利用率和农民使用意愿。创新了适用于水稻、蔬菜、水蜜桃和宅基地复垦的农种养废弃物制品施用新技术,建立了水稻半成品有机肥直接抛撒施肥技术、香葱分段施肥技术、水蜜桃一次性环穴基施技术、宅基地高效复垦土壤培肥利用技术,在提高了农产品生产的经济产量性状和农业废弃物制品市场需求的同时,水稻、香葱、水蜜桃亩产提高5%以上。
团队创建了农业种养废弃物产业化治理技术与工程体系,形成了以农田为载体的镇域尺度畜禽养殖及农业氮磷污染防治模式,解决了种养废弃物综合利用率低、治理成本高、效果不长久的难题。明确了农业种养废弃物产业化治理技术与工程体系的5个可控化技术单元、技术优化路径及可控化功能单元组装的工艺流程和主要参数,构建了小流域尺度上可自我造血的区域性种养废弃物面源污染综合防治技术集成创新与示范工程,全程可控。
团队构建了农业种养废弃物资源化利用后尾水二次污染生态净化调控技术,发明了一种氮磷拦截的透水净水坝、一种利用植物和微生物联合净化氮磷污染物的一体化设施、一种基于沟渠的氮磷拦截设施、一种组合式无动力污水净化一体化设施,无需能耗,延缓流动时间。应用特色水生蔬菜“水八仙”及菖蒲-芦苇-狐尾藻立体群落,构建了农田尾水氮磷生态拦截沟渠塘净化调蓄工程技术,尾水全量净化处理利用,明确了稻麦田处理农业种养废物应配套生态调蓄塘及生态沟渠标准。
该项研究成果坚持生产发展、生活富裕、生态良好的人与自然和谐共生理念,围绕“一袋肥”振兴乡村生态,变废为宝,形成具有自主知识产权的专利、软著和地方标准等10余件,削减化学需氧量13517吨、总氮2642吨、总磷903吨,新增利润1.6亿元,在有效治理农业面源污染的同时还产生了良好的经济效益,具有广阔的市场应用前景,获得2022年度江苏农业科技奖。
苏州农业职业技术学院乡村振兴研究院