“惊哲”起而万物生,绿色生态循环中的微生物技术

2023-11-17 852 0

“惊哲”起而万物生,绿色生态循环中的微生物技术

“通过动物、植物、微生物三物通生的关系,惊哲不仅实现了‘生态在前’,还实现了‘高效在后’的双闭环。以绿色生态设计作为指导方法,同样能实现高效的收益回报。”

文|哀佳

ID | BMR2004

当我们关注绿色生态的时候,微生物的重要性正日益突显。


按照多样性、细微性等特点,微生物通常被划分为细菌、真菌和病毒三类,在生物学领域,微生物作为食物链的一环,扮演着连接其他生物体与环境的角色。这些只有在显微镜下才能观察到的微观生物,在关键时刻却不容小觑。当我们凝视这些用肉眼难以识别的生命,不禁让人思考:大力发展微生物技术到底会为我们带来什么?当我们深入研究这个领域时,会发现哪些未知的秘密?


01

被忽视的力量


早在二十世纪七八十年代,以日本、欧洲等为首的发达国家已经开始在农业领域应用微生物技术。


进入21世纪,促进微生物与生态环境、可持续发展、区域发展等与人类福祉相关的概念结合,开始成为一个新兴的战略支撑型产业。


从1993年开始,北京惊哲生物科技有限公司(以下简称“惊哲生物”)的技术团队开始致力于农业领域的微生物技术研究。但是,早在二十世纪七八十年代,以日本、欧洲等为首的发达国家已经开始在农业领域应用这项技术。由于忽视微生物技术造成的落后局面,惊哲生物总经理张飞意识到必须得努力迎头赶上。


“微生物组学研究在很大程度上取决于其技术与方法的发展。一直到本世纪初,微生物组学技术的兴起,才让微生物群落分析成为可能。一开始,我们学习和引进了日本的先进技术,同时也从澳大利亚和其他一些国家吸取经验。我们沿着它们的道路,从技术到工艺,从工艺到产品,再从产品到商品,一点一点地学习模仿,但发现我们的差距仍然很大。于是,我们开始改变和创新,最终形成了自己的独立知识产权。可以说经历了一学、二改、三发明、四创造和五应用的过程。”张飞说。


从技术到产品再到商品,这是一个漫长而艰难的过程。有时候技术出来了,并不一定能顺利地应用到社会生产中。


张飞表示:“技术的应用和研发是相互促进的。一开始我们欣慰于自己的技术终于成熟了,但在实际应用的过程中发现,还有很多需要改进的地方。所以,在边实践边应用的过程中,我们不断地摸索、改进和完善,一边弥补缺陷,一边推进技术的成熟和应用。”


02

将微生物运用到农业领域


我国5000年历史的农耕文化,急需要结合现代文明的绿色创新成果,加快与国外现代尖端创新技术的叠加,再形成中国式的农业现代化。


张飞认为,农业生产作为基础产业,微生物技术理应在农业增产增效的“战场”上发挥力量。


农业微生物主要是指与农业生产(种植业、养殖业)、农产品加工、农业生物技术及农业生态环境保护等有关的应用微生物的总称,比如微生物饲料、微生物肥料、微生物农药、微生物能源、微生物食品、微生物环境保护剂等都是农业微生物的重要组成部分。


这些农业微生物可有效缓解资源短缺、粮食需求、生态环境污染等压力,比如,解决“藏粮于地”就需要微生物的参与;固氮微生物等微生物肥料可以增加土壤中的氮素来源;解磷、解钾微生物可以分解土壤中难溶的磷、钾,将其转变为作物能吸收利用的磷、钾化合物。


此外,以微生物技术为纽带,通过农业废弃物的肥料化、沼气化、食用菌化和饲料化,把种植业、养殖业和居民生活紧密连接起来,可以减少环境污染,改善农村生态环境,发展农业循环经济,促进农业可持续发展。举例来看,张飞所在的惊哲生物主要以农业微生物(生物益生菌)为基础,依托生态循环产业链技术、生物益生菌技术、生物食品技术、生态农产品深加工技术,将科技成果转化为生产力,解决农业活动里经常遇到的肥料污染、垃圾污染、土地污染等各种环境问题。


惊哲生物培育了五种级别的微生物益生菌,将其运用到农事活动的不同环节中,以替代高污染、高浪费的传统做法。


比如:一级益生菌可以替代食品加工的防腐剂、提味剂、保鲜剂;二级益生菌可以添加到豆粕、玉米面、水等猪饲料中,使猪吃后消化功能增强,不生病;三级益生菌可以制成生物肥,供棚室里的蔬菜生长;四级益生菌可以用于菜地土壤改良,解决土地污染、农残、植物生长虫害等问题;五级益生菌撒在猪圈底部,负责分解猪粪便、杀虫灭菌、净化空气的同时,还负责维持棚室温度,提供猪生长期所需各种微量元素菌体蛋白。


从外观形态上看,这些益生菌主要以气态、液态和固态三种形态存在。张飞表示,一般情况下,气态的益生菌很难产品化和商品化。因此,惊哲生物主要以培育速度更快、商品化更容易、更耐长途运输的液体和固体两种形态为主。在实际运用过程中,根据使用场景的不同进行相应地调整。


实际效果上,无论是哪一级别、哪一种形态的微生物,相比传统的养殖过程,这些微生物可以大幅提高动植物的抗逆性,抵抗外界对它的干扰,结出来的果实和食材也会更好。与此同时,当土壤和环境中有益微生物的数量增加,还能抑制有害微生物的繁殖和危害。


“我国5000年历史的农耕文化,急需要结合现代文明的绿色创新成果,加快与国外现代尖端创新技术的叠加,再形成中国式的农业现代化。”张飞说。


03

“惊哲”起 万物生


目前惊哲生物共构建了益生菌生物床、益生菌肥料、益生菌生物卫生间、益生菌膨化威化饲料、秸秆生物厨余处理箱五大粮畜循环种养的可持续模式。


总的来看,微生物在农业领域的应用场景非常广泛,包括资源化、肥料化以及食品加工过程中有机废水的无害资源化处理。此外,还可以应用于城市垃圾的处理,包括新增垃圾、填埋场尘腐垃圾的无害化治理和资源化利用,这些都是当下微生物应用的重要领域。


张飞向《商学院》记者表示,目前惊哲生物共构建了益生菌生物床、益生菌肥料、益生菌生物卫生间、益生菌膨化威化饲料、秸秆生物厨余处理箱五大粮畜循环种养的可持续模式,广泛运用到了“三零”排放村庄、区域种养循环等多个建设项目中。


 在实际运用中,这些微生物技术既可以分段实施,也可以系统化实施。比如可以单独给植物或动物使用益生菌,也可以将其应用于整个系统,只不过系统之间可以形成一个相得益彰的平衡闭环。


以典型的“猪菜同生”种养循环举例,猪崽从进场到出场,都生活在益生菌群占绝对优势的环境中。在发酵床里放入益生菌,猪的粪尿成为益生菌生存的基础物质。益生菌在发酵床上生长繁殖时不仅能产生热量,而且还能消除圈舍内的异味。蔬菜消耗猪产生的二氧化碳与热量,为发酵床养猪提供富氧清新的空气,形成生态循环种养模式,使棚舍内达到低碳、环保、零排放、无污染。


2017年,亚布力林业局有限公司投资4800万元建设3000头规模猪菜同生生态种养循环模式示范基地。利用惊哲生物技术优化解决种养产业有机产出、秸秆转化、畜禽饲料、粪污处理、发酵床余热应用等现实问题,在共同环境空间内实现动植物和谐共存、循环发展、生态友好,无抗养殖、秸秆生物发酵、粪尿原位分解,实现种植养殖产业污染问题的解决方案。 


从产出效果来看,2018年基地出栏生猪3105头,实现收入837万元,转化育肥猪粪便830吨,消耗秸秆4300立方米;2019年9月底基地出栏生猪1600头,实现收入400万元,转化育肥猪粪便427吨,消耗秸秆2215立方米。


再比如,某省级“益生菌综合利用”生态种养循环产业示范基地的总投资成本大致为5000万元左右,其中包括一级生物发酵中心投资3000万元、益生菌综合利用示范中心投资1000万元、观光接待中心投资1000万元,据综合测算,该项目年产值可达6468万元,年利税额2182万元,投资回收期大致在2年左右。   


张飞表示:“通过动物、植物、微生物三物通生的关系,惊哲不仅实现了‘生态在前’,还实现了‘高效在后’的双闭环。以绿色生态设计作为指导方法,同样能实现高效的收益回报。”


04

生物动力助力生物经济


让上一个环节产生的废弃物成为下一个环节的原料或基础料,这是未来整个农业绿色设计的最高点,即农业区环保化。


从农业的发展历程来看,传统农业是一种自然生产为主、封闭式低水平资源利用的生产模式,化学农业是一种以化学品投入为标志、开放式高产出高消耗生产模式。而生态循环农业是一种兼顾农业自然属性与社会属性、开放式集约型可持续的生产模式,是对前两种模式的扬弃和发展。


值得一提的是,我国最近正式出台了《“十四五”生物经济发展规划》,标志着中国进入了生物经济时代。生物经济与之前的农业经济、工业经济和信息化经济有着核心的区别,即从万物互联到万物共生。这也是中央提出的物种多样性和人类命运共同体理念的核心内容。


张飞笃定的相信,生物经济将从根本上转变农业的生产方式,促进人与自然的和谐发展。发展生态循环农业必须把由植物、动物资源组成的“二维结构”的传统农业,调整为植物种植业、动物养殖业和微生物发酵转化业组成的“三维结构”的新型微生物农业。


在他看来,在二维结构转三维结构的过程中,要从因地制宜、市场倒逼、区域发展的需求出发解决痛点和堵点,从而系统化地解决农业难题。比如作物秸秆、畜禽粪便、畜禽粪尿等联合治理,让上一个环节产生的废弃物成为下一个环节的原料或基础料,这是未来整个农业绿色设计的最高点,即农业区环保化。


张飞表示:“接下来惊哲生物的主攻方向大致为三个方面:首先是生活垃圾的源头降解,达到不出小区便可有效分解的效果;其次是‘两山’转化创新实践项目中的‘生物动力仓’建设,形成林业、农业、工业互补工程;最后是乡村生态产业双振兴的‘双庭院工程’,这是我们乡村生态产业振兴的重点,也是我们未来工作的重点。”


总的来看,这些工作的核心点来自于绿色设计下的微生物支撑。如果没有微生物作为基础支撑,环保问题就无法解决。


“将农业发展成为一个大产业,要还农于民、还业于民。仅仅让农民种植是不够的,还需要让农民参与加工。只有参与到食材种植、食材加工,再到食品销售的全流程环节,才能实现增值转换。例如,一头毛猪可能仅值十块钱一斤,将其制成肉制品,价值就会翻三倍。在此过程中,产品的销售还需要源头生产环节的环境与品质为消费市场增加信任,如果没有绿色产业的顶层设计,就无法完成从宏观到中观再到微观的转变,无法实现清晰明确的目标,消费者更加不能理解绿色设计对于产品、市场的必要性以及对自身利益和生活质量、幸福生活的重要性。”张飞说。


如今,惊哲生物的微生物技术已经获得国际上的认可,且广泛运用到山东烟台、北京大兴、福建厦门、黑龙江哈尔滨和伊春,以及海南岛海口和儋州等地,从1993年走到了2023年,路途艰辛,张飞将其称之为一段漫长的岁月。


(本文图片均由受访者提供)


来源 | 《商学院》杂志11月刊


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