陳麗芬(麗水市蓮都區(qū)農(nóng)村能源辦公室,浙江 麗水 323000)
我國(guó)是世界農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)發(fā)展長(zhǎng)期以來(lái)依靠化肥,但過(guò)量施肥易加劇土壤板結(jié)、土壤酸化和鹽堿化等環(huán)境問(wèn)題。秸稈是農(nóng)村重要的可持續(xù)資源,可作為有機(jī)肥施入農(nóng)田增加土壤地力。但不少地區(qū)農(nóng)戶將秸稈直接焚燒。據(jù)估算,每年超過(guò)2×108t的秸稈被焚燒掉,這不僅污染了大氣環(huán)境,而且造成土壤養(yǎng)分失調(diào)和土壤肥力下降,其損失的N、P、K等營(yíng)養(yǎng)元素相當(dāng)于全國(guó)化肥生產(chǎn)總量的60%[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)農(nóng)作物秸稈產(chǎn)生總量約為(7.2~10.4)×108t[2-3],若全部歸還給農(nóng)田,有利于提高土壤有機(jī)質(zhì),增強(qiáng)土壤微生物的活性,增強(qiáng)農(nóng)田保水抗旱能力,實(shí)現(xiàn)土壤有效養(yǎng)護(hù),提升土壤肥力[4-5]。因此,探討秸稈還田技術(shù),提高秸稈還田效率,對(duì)加強(qiáng)土壤質(zhì)量、保持農(nóng)田生態(tài)平衡和實(shí)施農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有重要意義[6-7]。
黨的十九大提出實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略是新時(shí)代“三農(nóng)”工作的總抓手,戰(zhàn)略明確提出了農(nóng)作物秸稈綜合利用是加強(qiáng)農(nóng)村突出環(huán)境問(wèn)題綜合治理的重要方面。浙江省麗水市蓮都區(qū)積極探索以秸稈綜合利用為核心的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,大力倡導(dǎo)農(nóng)作物秸稈還田,鼓勵(lì)企業(yè)積極引進(jìn)開(kāi)發(fā)先進(jìn)實(shí)用的秸稈收集、儲(chǔ)運(yùn)、利用技術(shù)工藝和裝備,因地制宜,加快秸稈飼料化、原料化、燃料化、基料化技術(shù)的應(yīng)用推廣;針對(duì)規(guī)?;蒙彾紖^(qū)地域內(nèi)的秸稈進(jìn)行還田、收貯飼料的,且對(duì)全區(qū)的秸稈禁燒和資源化利用有宣傳帶動(dòng)作用的企業(yè)及個(gè)人開(kāi)展秸稈綜合利用示范點(diǎn)(戶)建設(shè)。
2014—2017年麗水市蓮都區(qū)農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)總量由5.80萬(wàn)t降至5.29萬(wàn)t,秸稈綜合利用率由83.6%升至92.8%,農(nóng)村可再生資源利用率由90.0%升至92.8%,秸稈利用以肥料化、能源化和基料化為主(表1)。
表1 2014—2017年浙江省麗水市蓮都區(qū)秸稈還田主要情況
2017年麗水市蓮都區(qū)秸稈主要來(lái)源為水稻秸稈1.89萬(wàn)t,玉米秸稈1.05萬(wàn)t,豆類秸稈1.1萬(wàn)t,茭白秸稈0.43萬(wàn)t,油菜秸稈0.31萬(wàn)t,花生秸稈0.17萬(wàn)t,薯類秸稈0.19萬(wàn)t,所占比例見(jiàn)圖1。
圖1 2017年麗水市蓮都區(qū)秸稈主要來(lái)源
麗水市蓮都區(qū)大力推廣多種形式的秸稈還田技術(shù),可分為4大類:秸稈粉碎翻壓直接還田、秸稈覆蓋還田腐熟技術(shù)模式、秸稈集中堆漚腐熟還田、過(guò)腹還田。
農(nóng)作物收獲時(shí)或收獲后利用機(jī)械將農(nóng)作物秸稈直接粉碎,拋撒地表后利用翻耕機(jī)直接覆蓋入土。這種還田方式簡(jiǎn)單、快捷,將秸稈的主要營(yíng)養(yǎng)成分保留在土壤中,對(duì)于土壤有機(jī)質(zhì)的提高和土壤結(jié)構(gòu)的改善具有明顯的促進(jìn)作用,但當(dāng)秸稈帶有病菌時(shí)則會(huì)直接污染土壤,增加農(nóng)作物病害,因此應(yīng)選擇無(wú)病秸稈進(jìn)行機(jī)械粉碎翻壓直接還田。碧湖區(qū)塊水稻種植區(qū)域的耕地,因水熱條件好、土地平坦、機(jī)械化使用程度高,采用此種方法較多。其主要技術(shù)要求:1)要提高粉碎質(zhì)量。秸稈粉碎的長(zhǎng)度應(yīng)小于10 cm,拋撒均勻;2)作物秸稈被翻入土壤中后,由于秸稈經(jīng)微生物分解為有機(jī)質(zhì)時(shí)需利用土壤大量的氮素,使得原本土壤的碳氮比失衡,此時(shí)增施氮肥,改善土壤碳氮比,促進(jìn)秸稈分解[8];3)秸稈還田數(shù)量要適中。一般以1 125~1 875 kg·hm-2(折干草重)為宜,同時(shí)配合相應(yīng)的耕作措施和增施適量氮肥。麗水碧湖虹菊糧食產(chǎn)銷專業(yè)合作社、麗水市煒奕糧食專業(yè)合作社和麗水市蓮都區(qū)心連心農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社等都實(shí)施了秸稈機(jī)械粉碎翻壓直接還田,達(dá)1 500 hm2,秸稈還田2年后,土壤有機(jī)質(zhì)和速效鉀增加16%~20%和15%,土壤性狀明顯增強(qiáng),種植的水稻和玉米每公頃產(chǎn)量增加8%和10%。
秸稈腐熟還田指應(yīng)用秸稈快速腐熟技術(shù),將收獲后的上季作物腐熟及時(shí)還田,從而有利于下季作物的種植。常規(guī)技術(shù)環(huán)節(jié)主要包括:作物收獲→秸稈粉碎拋撒→施用腐熟劑→施用底肥→旋(翻)耕埋草→作物栽種→田間管理等[9-10]。本區(qū)通過(guò)對(duì)照試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),施用有機(jī)物料腐熟劑后土壤有機(jī)質(zhì)含量增加8 g·kg-1,N、P、K等元素含量分別增加0.59、169.36、307 mg·kg-1,覆蓋物分解還田后每公頃水稻產(chǎn)量增加10%,且腐熟劑成本低廉,每公頃成本只需150~300元。
堆漚還田是將作物秸稈制成堆肥、漚肥等,作物秸稈發(fā)酵后施入土壤。秸稈堆漚還田技術(shù)可分為兩大類:一是漚肥還田,利用嫌氣性常溫發(fā)酵,即秸稈在淹水(或污泥、污水)條件下發(fā)酵,一般在田邊地頭、房前屋后均可漚制。二是堆肥還田,把秸稈堆放在地表或坑池中,并保持適量的水分,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的堆積發(fā)酵生成腐熟的有機(jī)肥料。同時(shí)將秸稈與其他原料混合或經(jīng)高溫發(fā)酵,配制而成食用菌栽培基質(zhì),食用菌采收結(jié)束后,菌糠再經(jīng)高溫堆肥處理后歸還農(nóng)田。蓮都區(qū)老竹鎮(zhèn)建立露天大球蓋菇示范基地,每年可利用秸稈超過(guò)1.2萬(wàn)t,生產(chǎn)發(fā)酵食用菌基料0.56萬(wàn)t,年產(chǎn)值可達(dá)500萬(wàn)元,取得了較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
過(guò)腹還田是將秸稈作為飼料,經(jīng)牛、馬、豬等禽畜消化吸收變成糞、尿后施入土壤還田。這種秸稈還田的最大優(yōu)勢(shì)是一方面將秸稈飼料化,節(jié)省了農(nóng)戶和企業(yè)的原料成本,禽畜產(chǎn)品的提高增加了經(jīng)濟(jì)效益,提高了秸稈的利用率;同時(shí)禽畜糞、尿作為有機(jī)肥施入土壤,培肥地力,降低農(nóng)業(yè)成本,有利于農(nóng)業(yè)的良性發(fā)展[11-12]。麗水市蓮都區(qū)宏遠(yuǎn)青飼料加工廠在農(nóng)業(yè)兩區(qū)碧湖鎮(zhèn)建設(shè)多個(gè)青貯飼料收購(gòu)站,每年實(shí)施面積約1 000 hm2,年收貯量達(dá)3 500 t。據(jù)統(tǒng)計(jì),2014—2017年蓮都區(qū)秸稈飼料化利用由0.58萬(wàn)t增至1.76萬(wàn)t,農(nóng)民每公頃秸稈還田增加經(jīng)濟(jì)效益300元,企業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)肥相比于傳統(tǒng)有機(jī)肥,肥效提高10~15倍,作物和蔬菜產(chǎn)量增加10%~40%。
秸稈還田過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)作物出苗不齊、易發(fā)生病蟲(chóng)害等問(wèn)題,針對(duì)這些問(wèn)題,秸稈還田在實(shí)施過(guò)程中應(yīng)注意以下事項(xiàng)。
合適的秸稈還田數(shù)量。一般以1 500~2 250 kg·hm-2為宜,最多不超過(guò)3 750 kg。如果秸稈數(shù)量過(guò)多,則不利于秸稈的腐爛、礦化,同時(shí)過(guò)量的秸稈會(huì)壓制幼苗的生長(zhǎng);數(shù)量過(guò)少則達(dá)不到應(yīng)有的目的。
秸稈還田后水分和土壤pH值的管理。秸稈分解過(guò)程中產(chǎn)生大量的有機(jī)酸,在水田中累積后會(huì)對(duì)農(nóng)作物造成危害。因此在酸性土壤中施入適量的石灰,調(diào)節(jié)土壤pH值,施用量以450~600 kg·hm-2為宜;同時(shí)在水田水分管理上應(yīng)采取“干濕交替、淺水勤灌”的方法,改善土壤通氣性。
適當(dāng)增施氮素肥料。由于秸稈經(jīng)微生物分解為有機(jī)質(zhì)時(shí)需利用土壤大量的氮素,使得原本土壤的碳氮比失衡,此時(shí)需增施氮肥,改善土壤碳氮比,加速秸稈快速腐解,同時(shí)保證作物苗期生長(zhǎng)旺盛[13-14]。
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