1.课题来源

"黄土高原农果牧复合循环技术集成与示范"课题（2012BAD14B11）是国家科学技术部、教育部组织实施的"十二五"国家科技支撑计划项目"循环农业科技工程（2012BAD14B00）"下设的第11课题，由西北农林科技大学承担，实施期为2012年1月-2016年12月。

2.课题背景

陕西省黄土高原区有秸秆资源量2436万t，其中47.3%作为燃料或被焚烧；畜禽粪便资源量为1664万t，其中85%的经简单堆腐后施用，直接施入农田的占10%，采用生物发酵后施用的仅占5%。同时，省内黄河流域畜禽养殖业主要水污染物为COD，年排放量10.73万t，TN年排放量1.56万t，TP年排放量905.64 t，铜、锌的年排放量分别为37.59 t、23.76 t。对农业废弃物处置不当，部分污染物质进入环境中，给环境造成极大压力。因此，针对畜牧养殖业发展中畜禽粪便的快速无害化处理、资源化利用等与产业发展迅速和规模化发展势头猛不相匹配，秸秆等农业废弃物循环利用程度低、效益亟需提高等问题，以循环农业"4R"原则为指导，按照农业生态系统物质循环和能量流动的原理，重点开展了秸秆资源肥料化利用、果渣饲料化利用及畜禽粪便肥料化利用的系统研究，并进行了技术集成和示范推广，对该区域循环农业模式进行系统评价，以提高农业废弃物资源的循环高效利用，建构符合该区域产业特点的农果牧循环生产技术体系，促进果业、牧业可持续发展。

3. 技术原理及性能指标

一是集成了小麦秸秆高留茬还田-玉米秸秆粉碎直接还田、玉米精量播种、化肥减量施用、秸秆机械还田配套组合的麦玉轮作体系秸秆还田综合技术，凝练出高留茬的小麦秸秆与粉碎的玉米秸秆在下一季小麦播种前同时入土还田以及播种与施肥一体化的核心操作技术，阐明了以土壤固碳增碳为核心目标的秸秆还田数量要求和最佳秸秆还田方式。二是与企业合作建成了槽式、堆垄式、沼气化3种畜禽粪便高效无害化处理与生物堆肥发酵模式，形成了堆肥过程快速腐熟与保氮除臭，功能型生物有机肥研制与生产组成的畜禽粪便肥料化综合技术；形成了针对不同苹果树龄的有机肥-化肥定量配比的果园标准化施肥技术，提高了研究区和示范区肥效与苹果产量及品质。三是创新构建了果渣活性蛋白饲料"二步法"发酵工艺，集成了果渣生物饲料生产技术，并与企业合作建成了年产5000吨果渣生物饲料中试线和年产10000吨的果渣发酵饲料生产线，初步实现了果渣饲料产业化；所生产果渣饲料可替代20%的粮用牛、猪饲养精饲料，平均可提高肉奶产量11%。四是为推进区域循环农业模式与技术应用与提升，提出了针对循环农业生产模式环境效应、资源与能量循环利用特征及经济效益综合评价指标体系与技术。

4.技术的创造性与先进性

通过课题研究，一是形成的麦玉轮作体系秸秆还田综合技术，是对现有秸秆还田技术的提升和集成创新，达到了国内领先水平；二是集成的堆肥过程快速腐熟与保氮除臭，功能型生物有机肥研制与生产组成的畜禽粪便肥料化综合技术，是畜禽粪便肥料化生产关键接口技术的改进和优化，能够明显提高畜禽粪便肥料化生产效率；三是构建的有机肥-化肥定量配比的果园标准化施肥技术，是实现果园生产规范化和果品品质提升的重要进步；四是构建的果渣活性蛋白饲料"二步法"发酵工艺，是蛋白饲料生产工艺的创新，可以大幅度提升发酵饲料营养成分与生产效率，为实现果渣生物饲料生产和产业化提供了重要技术支撑；五是提出的循环农业生产模式功能和益综合评价指标体系与技术，是对循环农业生产的生态、社会、经济综合评估软科学技术的探索与创造，可为循环农业生产模式选择以及区域农业循环生产规划提供科学依据。

5. 技术的成熟程度，适用范围和安全性

课题研究集成的相关技术已建成了中试线和生产线，并设有专门的试验示范基地，基本达到了可以推广应用的程度。这些技术适用于农业、果业、牧业复合循环生产过程中涉及到的如秸秆还田、畜禽粪便无害化与肥料化处理、果渣饲料化、果园标准施肥等关键环节，也适用农业废弃物再循环、再利用生产。同时，研究所得各技术均不涉及危险品、污染物，具有良好的应用性和安全性。

6. 应用情况及存在的问题

在关中平原大力推广秸秆还田技术，核心试验区、示范区及辐射区三者累计推广面积达510万亩，两季作物秸秆还田通过增产粮食而增加收益12.28亿元；果园有机肥施用增产效益累积增收4.55亿元；在陕西杨陵、咸阳、铜川等地，技术扶持有机肥厂3家，年生产有机肥达5万吨，并且在核心试验区、示范区应用并带动示范，实现了25万吨有机肥产能，新增效益达0.18亿元；通过生物菌剂生产、果渣生物饲料生产及动物喂养总计新增产值达0.94亿元。截止2016年底，已在杨凌、咸阳、铜川、西安等地进行了以上农业循环生产模式技术示范与推广，形成核心试验区0.6万亩，示范区6.1万亩，辐射区累计553.5万亩，直接经济效益17.96亿元，取得了显著的经济、生态和社会效益。

7. 历年获奖

2015年获得甘肃省科技进步二等奖。