兰大团队“爆炒”废弃物提炼养分　患癌土地变米粮川

“将一吨尾菜处理为有机肥需要15-60天，现在只需喝杯咖啡的时间。”团队负责人刘伟生教授说“我们要的是从根本上破解土壤生态亡羊补牢困境，让土地‘活’起来。”

我国每年产生的

农业有机废弃物超过47亿吨

兰州大学绿色材料研发中心

“沃土再生”团队的

多元有机废弃物协同高效处理技术

（RRT技术）

能将成吨的尾菜、畜禽粪污

便转化为黝黑细腻的有机肥

直接装车运往田间

“沃土再生”团队成员合照

在甘肃省白银市的一处农田旁的厂房内

机器转动声与淡淡的酒糟香交织

这里没有传统堆肥场的刺鼻气味

也看不到堆积如山的农业废弃物

仅需3小时，成吨的尾菜、畜禽粪污

便转化为黝黑细腻的有机肥

直接装车运往田间

这是兰州大学绿色材料研发中心

“沃土再生”团队的技术成果

多元有机废弃物协同高效处理技术

（RRT技术）的产业化场景

而这项技术的意义，远不止于“变废为肥”

在刘伟生教授的带领下

一支以青年科研人员为主力的团队

正推动该技术向更深远的目标迈进：

以农业废弃物为原料，

生产出能够系统性修复土壤的

RRT凹凸棒复合微生物肥料

他们希望借此让盐碱地重现生机

让沃土长出优质作物

实现从“处理废弃物”到“制造沃土”的跨越

47亿吨废弃物的“绿色突围”

我国每年产生的农业有机废弃物超过47亿吨，这些废弃物包括农作物秸秆、畜禽粪污、尾菜等。以尾菜为例，甘肃高原夏菜产业每年产生数百万吨废弃菜叶。

传统处理方式如焚烧、填埋或自然堆肥，不仅效率低下，还会导致严重的环境污染和资源浪费。

“焚烧污染空气，填埋污染地下水，堆肥效率低下——这是全球农业面临的共性难题。要实现农业废弃物的高效绿色化处理，必须打破传统思维模式，研发全新的技术和工艺。”兰州大学化学化工学院教授、绿色材料研发中心主任、“沃土再生”团队负责人刘伟生道出当前农业废弃物处理面临的困境。

刘伟生老师

破解这一困局，需要跳出传统思维的桎梏。2016年起，刘伟生带领团队开启了专项攻关，核心成员从王文杰、张弘弼博士研究生到王莹、黄延盛、武银朝、吴苗、刘姣兰等硕士研究生。“我们希望通过技术创新，让农业废弃物从‘污染物’变成‘资源’，从根本上解决土壤生态‘亡羊补牢’的困境。”团队成员黄延盛的话，道出了科研团队的初心。

历经数年潜心钻研，团队终于攻克核心技术——多元有机废弃物高效快速处理技术（RRT技术，即Rapid Reaction Technology），其中部分成果“凹凸棒石功能化及其在绿色农业中的应用”还荣获甘肃省科技进步一等奖。

这项技术的关键，是团队自主研发的纳米复合催化剂。这种看似普通的黄色粉末，由生物活性物质与天然纳米材料改性、复合而成，如同一把精准的“分子剪刀”，能快速切断有机废弃物中的复杂分子链。

“纳米复合催化剂就像是一个高效的‘转化器’。”刘伟生解释道，“它能够在短时间内将有机废弃物中的有机质转化为高质量的肥料，同时钝化重金属，实现废弃物的绿色转化。”

据团队提供的技术数据显示，利用RRT技术可以将废弃物的绿色转化处理时间从传统堆肥的15至60天缩短至3小时，总养分和有机质的转化率高达98%以上。整个处理过程无废水、温室气体产生。“传统堆肥像‘自然界的慢炖’，我们是‘分子级爆炒’”团队成员武银朝形象地用烹饪比喻技术原理。

“沃土再生”团队成员合照

更重要的是，整个处理过程并非孤立环节，而是通过集成传感、程序控制，实现了对产物的即时、原位赋能。在废弃物被快速降解转化的同时，经过活化的凹凸棒石便作为核心载体被同步引入体系。

其纳米级纤维结构与巨大的比表面积，能高效吸附、固定转化过程中的养分与活性物质，并与复合微生物菌群协同作用，直接在生产线内“组装”出兼具改良土壤、保水、缓释、钝化重金属等多重功能的RRT凹凸棒复合微生物肥料。

“我们的技术逻辑是闭环、绿色且高效的，在一个高度集成的系统中完成从废弃物到高端复合有机肥和土壤修复剂的直接转化，确保从源头到田间的每一个环节都精准、高效且绿色。”刘伟生说。这意味着，最终产物无需二次加工，直接施用即可发挥土壤修复作用，彻底改变了传统肥料“只补养分、不养土壤”的局限。

盐碱地变粮仓，果蔬品更优

土壤盐碱化，被称为“土地的癌症”。在甘肃省白银市景泰县草窝滩镇红跃村，一块曾因盐碱超标而绝收20多年的土地，见证了这项一体化技术。

团队在景泰县开展治理试验

2024年春天，团队在这里开展治理试验，施用RRT凹凸棒复合微生物土壤调理剂，并创新引入超疏水材料进行物理隔断。仅仅一年时间，奇迹发生：土壤盐度从“重度”降至“中度或轻度”，pH值下降至7.5以下，寸草不生的土地成功种出了萝卜、白菜；第二年，近2米高的油葵旺盛生长，成活率超过95%。

技术应用前后，盐碱地的对比图。

“打记事起，这块地就不长粮食。去年团队来做试验，当年就种出了鲜嫩的菜。今年这葵花，看着就让人欢喜。”红跃村村民万国勤望着试验田感慨道。这项实践证明，以废弃物为原料生产的特种肥料，能够为盐碱地治理提供可复制、见效快的系统性方案，让“白色荒漠”真正看到变身为“米粮川”的希望。

团队成员查看油葵长势

在“中国苹果之乡”甘肃天水秦安县，这项技术正在引发一场农产品品质升级的产业变革。长期使用传统化肥，导致当地果园土壤板结、养分失衡，制约了苹果产业发展。当RRT凹凸棒复合微生物肥料施入果园后，板结的土质变得疏松透气，保水保肥能力显著增强，土壤中沉睡的养分被微生物激活。

土壤的焕新直接体现在果实上。数据显示，使用该肥料的秦安苹果，维生素C含量提升29%，果实饱满圆润、色泽鲜亮，口感脆甜多汁。“我家的红富士苹果因品质突出，客户反馈特别好，年收益比以前增加了不少。”秦安县莲花镇种植户高小花深有体会。

该技术运用于秦安县苹果产业

这样的变革并非个例。为了更好地验证RRT技术生产的凹凸棒复合微生物肥（RRT有机肥）的应用效果，团队已在四川凉山彝族自治州德昌县、甘肃陇南市、兰州市皋兰县、江苏新沂市等地建立了凹凸棒复合微生物肥果蔬种植示范基地。

“沃土再生”技术均展现出显著成效：辣椒素、维生素C等核心营养物质提升13%-46%不等，部分作物实现重金属“零检出”。

“如今，从有机废弃物3小时快速转化，到盐碱地当年改良、当年种植，再到经济作物品质的显著跃升，团队已构建起一套从前端废弃物处理到末端土壤修复与农产品提质增效的完整、闭环技术体系。我们的目标是在保证增产的基础上，同步实现重金属钝化、营养物质增多和商品性状改良三大突破。”刘伟生表示，这一目标正在全国各地的田间地头逐步实现。

双重效益：碳足迹缩减与经济模型创新

“传统填埋法处理1吨废弃物产生的二氧化碳当量高达753kgCO₂-eq，堆肥法为451kgCO₂-eq，焚烧法为376kgCO₂-eq，而我们的RRT技术仅产生18.81kgCO₂-eq。”刘伟生介绍道。团队通过多年潜心研发，成功将污染物处理后的碳足迹缩减至原来的1/40。

这一技术的突破，不仅意味着在处理农业废弃物时能够显著减少温室气体的排放，更代表着一种全新的、低碳环保的处理方式正在兴起。

刘伟生进一步指出：“如果全国10%的农业废弃物采用RRT技术进行处理，与堆肥法相比，每年的碳减排量将相当于种植6000万棵树木。”

RRT技术的环保优势不仅体现在碳减排上，其处理废弃物时所需的场地也是传统堆肥法的十分之一。刘伟生通过生动的例子阐述了这一点：“一架商用飞机一年的碳排放量约为15000吨二氧化碳当量，需要1500公顷树木一年的碳吸收量才能抵消。而我们的RRT技术，却仅需在0.5公顷的场地内，年处理3.3万吨鸡粪，就能实现相同的碳减排效果。”这种高效、低碳、环保的处理方式，无疑为解决农业废弃物处理难题提供了一条切实可行的路径。

除了显著的生态效益外，RRT技术在经济层面也展现出了令人瞩目的表现。

生产现场照片

目前，该技术2024年被全国畜牧总站作为《黄河流域畜禽粪污资源化利用集成技术及典型案例》在全国推广。核心产品RRT凹凸棒复合微生物肥料应用遍及全国十余个省市，在四川、江苏、河南、宁夏及东北等地已经或正在实现规模化产业线落地，持续将当地农业废弃物转化为修复土壤的“营养剂”。

过去，传统有机肥达标率低、见效慢，农户抵触情绪大；而RRT有机肥肥效高、用量少，用与传统有机肥同样的投入，获得更好的收成和更优的品质，这就是农户最认可的地方。

这种双赢的局面，无疑为RRT技术的推广奠定了坚实的基础。“这是一条绿色财富之路。”刘伟生感慨道，“RRT技术不仅为农业废弃物找到了新的出路，更为农民带来了新的希望。”

面对未来，刘伟生团队的目标更为坚实：“随着生产线在全国更多区域铺开，我们将继续深化研究，拓展产业链。让我们的技术从实验室稳定地走向更广阔的农田，在更多的盐碱地、板结地上生根发芽，真正让中国的土地‘活’起来、沃起来，提升农产品质量，为端牢中国饭碗贡献科技力量。”

文字丨刘清　许天琦

图片丨受访者提供

（兰州大学官方公众号）