李丽·沃野深耕:从桑枝“三径”到农业废弃物“五化”的绿色革命

我国是农业大国，农业固废产生量巨大。全国每年产生畜禽粪污约38亿吨，农作物秸秆约9亿吨，农膜用量200多万吨。其中，桑枝作为蚕桑产业的主要副产品，在重庆合川、四川宜宾等主产区年产量可观。传统处理方式以随意丢弃、露天焚烧为主，不仅浪费资源，更造成大气污染和土壤占用。

农业固废，量大面广；桑枝之困，困在出路。 国家层面，《关于推进农业废弃物资源化利用试点的方案》聚焦五类废弃物，以就地消纳、能量循环为主线，力争试点县秸秆综合利用率达到85%以上。农业农村部累计投入140.5亿元，整县推进1736县次，2023年再投27.7亿元建设400个秸秆综合利用重点县。《固体废物综合治理行动计划》进一步明确“拓宽秸秆综合利用途径，推进畜禽养殖废弃物资源化利用”。地方层面，重庆等地积极推进蚕桑废弃物资源化利用，探索整县推进的有效模式。

战略叠加，使命催征；任务交织，责任在肩。 李丽系统提出农业废弃物从“分散处理”到“系统利用”的转型路径，围绕肥料化、饲料化、能源化、基料化、原料化“五化”并举，走通三大利用路径——大规模低成本利用、原燃料替代利用、高值化利用，实现了农业固废从“被动处置”到“主动创造”的价值跃升。

坐得“田间地头”，方能迎来“沃野丰收”。 自2010年起，李丽组建团队，长期致力于农业废弃物资源化利用及装备研发。主持国家自然科学基金、重庆市科技局等科研项目30余项，发表论文80余篇，作为农业农村部秸秆综合利用专家指导组成员，将理论研究与工程实践紧密结合。

十余年攻关，团队以桑枝为典型，走通三大利用路径：

• 大规模低成本利用——固体燃料化：研发桑枝粉碎装置，采用离散元法优化锤片结构，实现桑枝高效破碎。创新“挤压预处理+复合式刀片”工艺，使表皮与木质层初步分离，显著降低刀具损耗和能耗。破碎后的桑枝经干燥、成型，制成生物质颗粒燃料，直接替代燃煤用于锅炉供热、发电。桑枝颗粒燃烧热值达15-21MJ/kg，1吨桑枝颗粒可替代0.6吨标煤，减排二氧化碳1.5吨。这一路径技术成熟、投资门槛低，适宜在蚕桑主产区推广。

• 原燃料替代利用——基质化：将桑枝粉碎后发酵，制成食用菌栽培基质，用于香菇、木耳等菌菇种植。菌菇采收后的菌糠可进一步制成有机肥或燃料，实现二次利用。这一路径将桑枝转化为菌菇生产原料，形成“桑枝—菌菇—菌糠—还田”的循环链条。据测算，每吨桑枝可生产菌菇约0.8吨，菌糠还田后减少化肥施用30%以上。

• 高值化利用——材料化与活性炭制备：桑枝富含纤维素（40%-50%）、半纤维素（20%-25%）和木质素（15%-20%），可加工成桑枝地板、家具板材等高附加值产品。团队创新研发桑枝活性炭制备技术，以磷酸铁盐为活化剂，在氮气保护下高温碳化，制得铁碳生物活性炭。该活性炭比表面积大、吸附性能优异，可高效处理工业废水中的有机污染物，针对含抗生素废水，活性炭耦合高级氧化工艺，去除率达95%以上。这一路径技术门槛最高，但价值也最大，是实现资源升值的核心路径。

大规模消纳夯实底盘，原燃料替代拓宽通道，高值化利用提升价值——三大路径协同发力，桑枝从“田间废物”变为“绿色财富”。

农业废弃物资源化利用，装备是瓶颈。李丽团队聚焦桑园生产全链条，研发了一系列智能装备：

• 桑叶智能采摘装备：集成三爪联动式自动分级采桑机构与图像识别技术，一次完成整棵桑树采摘（0.4m-2m区间）。采桑机构设刀片挡板保护桑枝及嫩叶，拨枝片合拢形成封闭切割区域，避免桑叶掉落。运用深度学习算法与双目立体视觉，自动识别桑枝并获取嫩叶三维坐标，上位机联动PLC独立控制刀片启停，嫩叶损伤率大幅降低。

• 自动伐条碎枝一体机：集成了伐条机构与粉碎装置，夹持传送带将桑枝条喂入粉碎机，实现“锯下来、碎进去”一体化作业。基于离散元法建立桑枝粉碎数学模型，优化刀片角度与转速，使粉碎效率提升30%，刀具寿命延长50%。

• 活性炭制备成套设备：自主研制了活性炭碳化活化一体炉，可精准控制温度、气氛和活化剂浓度。设备已在实验室和中试阶段验证，为桑枝高值化利用提供了装备支撑。

从采桑到伐条，从粉碎到活性炭制备，李丽团队构建了覆盖桑园生产全链条的智能装备体系，为农业固废资源化利用插上了“机械翅膀”。

李丽的学术成果，正在从实验室走向广袤田野，真正“落地生根”。

在重庆合川、四川宜宾等蚕桑主产区，团队技术已在多家龙头企业推广应用。桑枝生物质颗粒燃料生产线年处理桑枝3万吨，替代燃煤1.8万吨，减排二氧化碳4.5万吨。桑枝菌菇基质化利用项目年处理桑枝1.2万吨，年产菌菇9000吨，菌糠还田改良土壤5000亩。活性炭中试装置年处理桑枝500吨，产出活性炭120吨，用于周边印染企业废水治理，COD去除率达85%以上。

据测算，全国桑枝年产生量约2000万吨，若全部实现能源化、基质化、材料化利用，可替代标煤1200万吨，减排二氧化碳3000万吨，创造产值超100亿元。从实验室到田野，从技术突破到产业应用，李丽用行动诠释了“把论文写在祖国大地上”的科研报国情怀。

李丽的沃野深耕，是联盟“推动跨界合作、服务产业发展”使命的生动体现，也是联盟“新三三产业融合”理论在农林固废领域的成功验证。

作为联盟农林废弃物专业委员会副主任，她推动专委会汇聚行业核心专家力量，打造覆盖农林固废收集、转运、处理、利用等全链条的产业技术创新服务能力。她坚持的“产学研用”深度融合模式，有效打通了从技术研发到产业应用的关键环节，联动西南大学、重庆农科院等科研力量，构建了农林固废治理的“重庆经验”。

五年来，李丽荣获多项省部级奖项，发表核心论文30余篇。她领衔的“绿色智能制造技术与装备”团队，聚焦农业固废处理装备研发和智能工艺改造，成为西南地区农业固废治理领域的重要力量。

从“桑叶智能采”到“桑枝高效碎”，从“生物质造粒”到“活性炭治污”，从“单一装备”到“全链集成”，李丽用十余年的坚守与创新，书写了农业固废治理领域的中国答卷。她的故事，是联盟内外广大科技工作者协同创新的缩影，是“五化”路径与“三大路径”协同的鲜活实践，是国务院《固体废物综合治理行动计划》战略部署和明确要求“发挥市场力量促进循环经济发展”的生动注脚。

她的耕耘，让桑枝从“田间废物”变为“绿色燃料”；

她的创新，让菌糠从“二次污染”变为“沃土源泉”；

她的坚守，让农林固废治理走出中国之路。

联盟将继续以“政协产学研用金介”等多位一体平台为依托，汇聚更多“李丽式”的科技报国力量，共同构筑固废治理产业新格局，为建设人与自然和谐共生的中国式现代化贡献联盟力量。