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巴西甘蔗糖业高效低耗到底是怎么做到的?我们又能否复制这种模式?

 廿氏春秋 2017-04-20
巴西目前拥有432家糖厂和酒精厂,其中251家既生产糖也生产酒精,162家只生产酒精,19家只生产糖。其中圣保罗州拥有196家,居全国之首,整个甘蔗种植面积仅为巴西国家国土面积的0.95%,仍有较充足的扩大种植面积的空间。然而巴西的蔗糖酒精产业模式却能使其蔗糖产量2/3以上用于出口,并且对环境污染极小,这是怎么做到的?我们从中能得到什么样的启发?


  巴西的蔗糖酒精产业模式

  巴西的蔗糖酒精产业是一种集约型的产业模式,土地集中度高,70%的甘蔗种植土地属于糖和酒精生产企业,30%属于其他农户,因此企业拥有农业和工业两个部分,可以说蔗糖酒精生产主要是农民为了对自己生产的甘蔗进行加工增值而发展起来的,因此他们的效益是一体化的。


  就企业的人力配置而言,大约75%从事甘蔗生产和原料蔗管理,25%从事加工生产和产品经营。其利益分配基本是按人力投入而确定。甘蔗收购价由政府确定,但糖厂对所有进厂原料蔗进行抽检,根据蔗糖分和含杂率进行适当调整,甘蔗的最终价格是根据企业所实现的利润确定的。由于农场主同时也是加工企业主,其主要目标是单位面积上产出最大,也就是单位面积产糖量最高。由于工农业利益一体化,因此,蔗糖酒精生产企业和农民都非常注重科学技术的利用。

  巴西的甘蔗育种


  巴西联邦机构、州和一些大的企业集团都设有甘蔗育种机构,其中圣卡洛斯联邦大学农业科学中心即原巴西糖业酒精部甘蔗研究所是属于联邦经费支持的,但其育种经费主要来自于各蔗糖酒精生产企业每年按一定比例支付的费用。由于巴西糖业企业的目标是实现单位面积产糖量最高,因此这也是甘蔗育种的目标。同时由于巴西的甘蔗生产周期一般为5年(1年新植,4年宿根),所以甘蔗的宿根性特别重要。同时,巴西联邦政府立法规定,一个蔗区中单一甘蔗品种面积不能超过甘蔗总面积的20%,实行早、中、晚熟品种搭配,因此对早、中、晚熟甘蔗品种选育和审定的标准不同。一般每个蔗区的主栽甘蔗品种都有8-10个。只有那些较好地综合了甘蔗产量和蔗糖分,能够实现单位面积产糖量最高的甘蔗品种才能成为主栽品种。

  巴西的甘蔗生产机械化


  巴西的甘蔗生产机械化发展很快,以Usina-Sao Joao公司为例,我们2002年访问时其机械收获的甘蔗占55%,而我们2013年再次访问时已达100%。目前巴西的甘蔗生产已基本实现全程机械化。有些企业工作收获机械化为90%,剩下10%为手工收获,是因为政府强制要给当地居民提供劳动获取收入的机会。种植过程中的机械化分为两种,一种是纯粹的机械化种植,另外一种是结合手工劳动的机械化种植,这种种植方式需要手工把种茎放进种植沟中,所以是一种半机械化的形式。农药和一些生长调节剂主要是利用飞机喷洒。

  氮高效品种的培育


  巴西最先发现甘蔗生物固氮特性并加以充分利用。巴西的甘蔗育种重视在低氮压力下进行氮高效甘蔗基因型选择。在巴西圣卡洛斯联邦大学的甘蔗育种(RB系列)程序中,实生苗和选种圃阶段是不施氮肥的。因此巴西选育的甘蔗品种需氮肥较少,可以减少氮肥施用,但大多在我国高氮条件下容易倒伏和降低蔗糖分,如在巴西最受欢迎的优良甘蔗品种RB72-454引进我国(桂引5号)后的表现就是这样。我国不少蔗区施氮肥过多,高达巴西的10倍甚至更多,这也是我国甘蔗生产成本高的重要原因之一

  酒精发酵液的施用,变废为宝


  由于巴西是一个注重环保的国家,以前由于酒精发酵液的排放问题,许多糖厂都被关闭,酒精发酵液定量用作液肥还田的技术很好地解决了环境污染的问题。酒精发酵液定量还田技术是巴西甘蔗产业的一大特色,据了解目前在巴西所有甘蔗生产酒精后的酒精发酵液全部施用到甘蔗田中。

  酒精发酵液在巴西甘蔗产业中扮演着重要的角色,所有企业都希望能够有足够的酒精发酵液淋施到田中,酒精发酵液之所以受到青睐,是因为施用酒精发酵液可以为他们带来很多好处,主要体现为:酒精发酵液中含有大量的营养物质,如氨基酸、蛋白质、矿物质营养元素等,有助于促进甘蔗的生长,增加甘蔗产量,施用酒精发酵液平均增产在10%-15%;使用酒精发酵液,可以减少肥料使用,降低生产成本的投入,与未使用酒精发酵液相比平均增加收入在200美元/hm2;连续多年施用酒精发酵液后的土壤微生物种类特别是有益菌数量增加,提高土壤肥力。巴西还做到了100%蔗叶还田,特别是蔗叶还田与施用酒精发酵液相结合明显提高了土壤保水力,增强抗旱能力。

  巴西酒精发酵液的使用方式有两种:一种为罐车运输至地头喷施,如Santa Cruz公司,把酒精发酵液直接用管道排放集中,然后由罐车装罐运输至田间喷施;另外一种是把酒精发酵液排放于糖厂的最高地理位置,然后沿沟排放至甘蔗地头,再由喷灌车从沟中抽出喷施至田中,这种施用方式的排放沟中都铺设有塑料膜,防止渗漏,Bunge糖厂就是采用这种施用方式。

  巴西酒精发酵液定量还田作液肥的启示

  巴西100%酒精发酵液一经产出即定量回到宿根蔗田去,既避免了酒精发酵液排出后发酵变臭、大量排进水体造成的环境污染,又减少了甘蔗生产的化肥用量,降低了甘蔗成本。这一措施已在拉美蔗糖生产国如墨西哥、哥伦比亚等得到广泛应用。

  我们借鉴巴西的经验,结合我国实际,研发了适合我国的甘蔗酒精发酵液定量还田技术体系,不但适用于宿根蔗,更适用于新植蔗,在广西农垦昌菱、黔江等多地应用效果很好,深受糖业企业和农民的欢迎。

  甘蔗(在我国主要用糖蜜)酒精发酵液量大,营养丰富,不含重金属等有害物质,但蛋白质含量高,易氧化发臭,必须要在其变质发臭之前施到土壤中,利用土壤的强大缓冲力和物质转化能力,变废为宝,一举几得,才是彻底治理酒精发酵液污染问题的正确思路。因此,在全国范围推广这一技术,彻底解决酒精发酵液的污染问题将不再是空谈。

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