2025-08-01 15:46:02
新疆石河子大學動物科技學院 張凡凡 張自瑞
新疆葡萄產(chǎn)業(yè)猶如鑲嵌在戈壁灘上的綠色明珠，不僅孕育了甘甜多汁的果實，也讓當?shù)毓r(nóng)走上了致富之路。
但是，蓬勃發(fā)展的葡萄產(chǎn)業(yè)也帶來了一個環(huán)境難題——如何有效利用海量的葡萄枝葉。數(shù)據(jù)顯示，新疆葡萄種植面積達202萬畝，年產(chǎn)出葡萄枝葉約200萬噸以上。
過去，這些廢棄葡萄枝葉多被焚燒或隨意堆放，既浪費資源又污染環(huán)境。經(jīng)過5年研究，我們發(fā)現(xiàn)這些葡萄枝葉就像一座被埋沒的“金礦”，它的“隱藏價值”巨大。如今，利用我們研發(fā)的轉化技術，廢棄葡萄枝葉“變身”為高附加值產(chǎn)品原料，它們“變廢為寶”重新煥發(fā)了新生。
新疆每年草料需求量約為5700多萬噸，飼草供給和需求極不平衡，這導致養(yǎng)殖成本高、效益低，養(yǎng)殖戶積極性受到很大影響。我們思考能不能將廢棄葡萄枝葉制作成優(yōu)良微貯飼料，這樣既可有效緩解新疆飼草短缺現(xiàn)狀，推動新疆集約化養(yǎng)殖發(fā)展，又能改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，一舉兩得。
我們系統(tǒng)分析了不同品種、不同生長階段葡萄枝葉的成分，發(fā)現(xiàn)其中蘊藏著豐富的生物活性物質(zhì)。主要包括天然抗氧化成分：如黃酮類、多酚類物質(zhì)，含量遠超普通農(nóng)作物秸稈，具有抗炎、抗衰老的潛在藥用價值。此外，葡萄枝葉中粗蛋白含量達7%-10%，粗纖維含量30%左右，粗脂肪含量7%-11%，是理想的飼料原料。
新疆廢棄葡萄枝葉堆積情況
針對葡萄枝葉的特性，我們創(chuàng)新研發(fā)了一套“綠色加工技術體系”，攻克了傳統(tǒng)處理方式效率低、污染大的難題。
通過多種高纖維原料中篩選的微生物作為備選，進一步通過對目標乳酸菌的基因敲除、插入優(yōu)化基因等試驗，構建出纖維轉化率高，果糖、葡萄糖利用效率高的工程乳酸菌。然后我們組合多種菌劑（乳酸菌+纖維分解菌）進行厭氧發(fā)酵，成功將葡萄枝葉飼料化，并在營養(yǎng)價值、適口性、發(fā)酵條件等方面做了全面研究，打造出成本低、質(zhì)量高、適口性佳的反芻動物綠色環(huán)保飼料，不僅解決了飼料原料緊缺、成本高的問題，同時也是一種可再生資源的回收利用，低碳環(huán)保，對促進新疆畜牧業(yè)發(fā)展具有重大現(xiàn)實意義。
經(jīng)大量試驗和第三方檢測機構驗證，新型飼料營養(yǎng)豐富，完全可代替部分反芻家畜日糧，1只肉羊養(yǎng)殖成本每天可節(jié)約0.08元。大量試驗顯示，葡萄枝葉微貯營養(yǎng)價值好，育肥牛羊采食效果極佳。按當前生產(chǎn)經(jīng)營模式計算，每公斤葡萄枝葉生產(chǎn)銷售的純利潤為0.2元，如全疆葡萄枝葉全部得到利用，純利潤可達2.8億以上，可基本緩解大部分地區(qū)飼草短缺和養(yǎng)殖成本過高問題。
田間葡萄撿拾粉碎機械（左）田間回收情況（右）
葡萄枝葉微貯飼料加工（左）農(nóng)民使用情況（右）
目前，我們研發(fā)的技術已在新疆多地落地，形成了“種植—加工—養(yǎng)殖”的閉環(huán)模式。從農(nóng)戶端看，每畝葡萄枝葉可帶來額外收入300-500元，全疆推廣后每年可為果農(nóng)增收超2億元。此外有效帶動了地方閑置勞動力的就業(yè)問題，有效助力鄉(xiāng)村振興建設。
從產(chǎn)業(yè)端看，未來可衍生出防腐劑、食品、土壤有機肥等產(chǎn)品，可帶動相關加工企業(yè)新增產(chǎn)值超過5億元。
從生態(tài)端看，每年減少葡萄枝葉焚燒量超50萬噸，降低碳排放約15萬噸，有力地推動了新疆農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。未來我們計劃將技術延伸到葡萄皮、葡萄籽等多種加工副產(chǎn)物，讓整個葡萄產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)“零廢棄”。
目前，我們團隊正與多家單位合作，建設“葡萄全產(chǎn)業(yè)鏈循環(huán)利用示范基地”，讓更多“新疆特產(chǎn)”的廢棄物煥發(fā)經(jīng)濟與生態(tài)雙重價值。
作者簡介
張凡凡，農(nóng)學博士，石河子大學動物科技學院教授，博士、碩士生導師，兵團英才，新疆生態(tài)學會理事、石河子大學動物科技學院3152優(yōu)秀中青年骨干教師，知網(wǎng)高被引學者TOP1%。擔任國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系-牧草產(chǎn)業(yè)技術體系石河子綜合試驗站技術骨干，國家“農(nóng)牧民補助獎勵政策”效益評價專家組成員，自治區(qū)優(yōu)質(zhì)飼草產(chǎn)業(yè)技術體系與兵團飼料飼草體系特聘專家。長期從事飼草及草地資源挖掘及評價利用、廢棄資源飼料化利用、功能性微生物構建及應用的相關研究。主持第三次新疆綜合科學考察專題、國家自然科學基金、南疆重點產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展支撐計劃項目、兵團重大科技項目等多項課題。國內(nèi)外發(fā)表學術論文80余篇，主編/參編書籍6部，獲批專利22項，其中國際發(fā)明專利2項，制定地方標準3項，團體標準6項。建立科技小院1個。獲兵團科技進步二等獎2項，石河子大學脫貧攻堅嘉獎，指導學生獲兵團大學生“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計劃競賽一、二、三等獎各1項。擔任BMC Microbiology，《中國畜牧獸醫(yī)》、《動物營養(yǎng)學報》、《草業(yè)科學》、《草地學報》等雜志審稿專家。受到CCTV三農(nóng)網(wǎng)、中國日報網(wǎng)、光明網(wǎng)等媒體報道。
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