Science Behind the Granary
从一粒种子到一方沃土，从绿色投入品到资源再利用，建设新时代更高水平“天府粮仓”，既要关注粮食如何生产，也要关注农业生产之后的资源如何循环。中国科学院成都生物研究所围绕绿色农业关键技术持续攻关，推动更多科研成果走向生产一线。
在“科技筑粮仓”系列第四期，我们从一根秸秆、一池沼液出发，看看科研人员如何通过生物技术，让农业废弃物重新变成肥料、蛋白等资源，把生产末端重新连接到农业生产前端。
粮食丰收以后，田里的秸秆去了哪里？
养殖粪污厌氧消化产生的大量沼液，又该如何处理？
在传统农业生产中，它们常常被视作需要处理的“废弃物”。但换一个角度看，秸秆里有碳、有养分，沼液中同样蕴藏着可以重新利用的物质。
建设绿色“天府粮仓”，不仅要关注粮食怎么种出来，也要考虑农业生产之后留下的资源如何重新利用。
中国科学院成都生物研究所科研人员做的，就是尝试通过生物技术，让这些资源重新回到农业循环之中。
每到粮食收获季，大量秸秆随之产生。
最传统的利用方式之一是堆肥。
在自然条件下，微生物慢慢分解秸秆，其中一部分有机物逐渐转化为腐殖质，再重新进入土壤。
问题是，这个过程有点“慢”。
传统腐殖化过程往往存在周期较长、碳氮养分损失、腐殖化效率不高等问题。对于数量庞大的农业秸秆来说，如何让它们更快、更高效地变成具有农业利用价值的产品，是实现规模化资源利用必须解决的问题。
成都生物所李东团队把研究重点放到了一个熟悉却又陌生的物质上——腐植酸。
腐植酸能够改善土壤结构、提高养分利用效率、促进作物生长，是重要的绿色农业投入品。
如果能把秸秆快速转化成腐植酸，就有可能把农业生产末端产生的废弃物，重新变成农业生产前端需要的资源。
自然界形成腐殖质，需要经历复杂而缓慢的转化过程。
科研人员要做的，则是先弄清这个过程为什么发生，再想办法让它更快。
围绕生物质废弃物人工腐殖化，研究团队从反应机理入手，研究不同原料、温度、催化条件以及氮源等因素如何影响腐植酸形成，并进一步开发快速腐殖化技术。
其中，一个重要突破，是将过去需要较长时间完成的腐殖化过程大幅缩短。
科研人员以秸秆等生物质为原料，通过调控反应条件，实现木质素等难降解组分向腐植酸的快速转化。相关技术不仅关注“转得快”，还希望尽可能减少碳、氮损失，让秸秆中的资源更多保留下来。
这意味着，处理秸秆的思路正在发生变化：
过去更多考虑的是——
怎么把它处理掉？
现在则开始思考——
怎么把它变成更有价值的东西？
实验室里的技术，最终还是要走向规模应用。
目前，成都生物所相关技术已在江西南昌落地，建成年处理10万吨稻秆的产业化生产线。
在那里，秸秆不再只是收获之后留下的农业废弃物，而是进入新的生产链条，被转化为含腐植酸水溶肥、可生物降解育秧盘、可生物降解地膜等绿色农业产品，形成一个完美的农业闭环。
从田里来，又重新回到田里去。
这条生产线打通了从生物质废弃物到绿色农业投入品的产业链，也让“资源循环”从一个理念变成了现实生产过程。
一根秸秆的终点，不一定是废弃物处理场，也可以是一瓶肥料、一张育秧盘，再次服务下一季农业生产。
秸秆并不是唯一可以重新利用的农业资源。
科研人员还把目光投向了养殖业和加工业废弃物，尤其是养殖粪污经过厌氧消化产生的大量沼液，以及其他农业和食品加工副产物。
其中，一个新的方向是——把废弃物中的碳、氮等资源转化成蛋白。
2026年6月，在四川省农业科技成果“进园入县”活动中，成都生物所与射洪市人民政府签署沼液蛋白技术中试及产业化产研合作协议，推动相关技术从科研成果进一步向中试和产业化迈进。
同期，研究所还集中展示了“废弃物源替代饲用蛋白”等涉农科技成果，探索利用农业及食品产业副产物生产新的蛋白资源。
这背后其实是同一个思路：
农业生产产生废弃物，废弃物经过生物转化成为新的资源，新的资源再进入农业和养殖生产。
曾经线性的“生产—使用—废弃”，由此有机会变成一个循环。
农业生产并不是从播种开始，到收获结束。
从一粒种子萌发，到粮食收获后的资源循环，绿色农业需要贯穿生产全过程。
一根秸秆，看似是收获后的“终点”，但经过生物技术转化，又可以重新成为农业生产需要的资源。
从秸秆到腐植酸，从废弃物到绿色投入品，科研人员探索的，正是让农业生产形成更加高效、循环的发展模式。
所谓“废弃物”，也许只是放错了地方的资源。
来源：中国科学院成都生物研究所
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