
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 "。

蔡冬清(左一)正在介绍畜禽粪污高效腐熟技术。
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。

蔡冬清(右二)在推广高效腐熟技术。
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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