張 杰 韓文生 李 濤 鄧士元 馮青青 劉 玲 羅明杰
(1湖北省荊門市蔬菜辦公室 44800;2荊門市東寶區(qū)農業(yè)局;3荊門市金旭農牧有限公司)
·土壤肥料·
多功能秸稈營養(yǎng)基的生產工藝與推廣應用
張杰1韓文生1李濤1鄧士元1馮青青2劉玲2羅明杰3
(1湖北省荊門市蔬菜辦公室44800;2荊門市東寶區(qū)農業(yè)局;3荊門市金旭農牧有限公司)
多功能秸稈營養(yǎng)基是將秸稈粉碎后加入一定可溶性氮肥、氨基酸、微生物菌種和旱地保水劑進行2次發(fā)酵的有機肥,集基質、控病、調酸、營養(yǎng)、保水、容器6大功能于一身,是科技創(chuàng)新產品,獲得了國家發(fā)明專利。推廣應用多功能秸稈營養(yǎng)基不僅高效利用了農作物秸稈資源,還有效地解決了農作物秸稈處理存在的利用率低、轉化率低、經濟效益低、環(huán)境污染嚴重等問題,對提高農產品質量,生產無公害、綠色及有機農產品具有重要的經濟和社會意義。
多功能秸稈;營養(yǎng)基;生產工藝;育苗
農作物秸稈是籽實等產品收獲后剩留下的含纖維成分很高的植株殘留物,包括禾谷類、油料類、豆類、薯類、麻類以及棉花、甘蔗、瓜果、煙草等多種作物的秸稈。我國秸稈資源非常豐富,僅重要的作物秸稈就有近20種且產量巨大。據調查統(tǒng)計,2010年全國秸稈理論資源量為8.4億t,可收集資源量約為7億t。目前,全國大約有3%的秸稈直接作為農村生產生活燃料、10%用于牲畜的飼料、23%用作副工業(yè)產品、60%直接還田,且大多數就地焚燒。我國的秸稈處理存在“三低一重”的問題,即秸稈利用率低、轉化率低、經濟效益低、環(huán)境污染嚴重[1],如何提高秸稈的利用率是當今農業(yè)重大的課題之一。
多功能秸稈營養(yǎng)基是將秸稈粉碎后加入可溶性氮肥、氨基酸、微生物菌種和旱地保水劑經2次發(fā)酵后制成的有機肥,具有養(yǎng)分全面、肥效持久、綠色無公害等優(yōu)點,可改善土壤結構,培肥地力,促進土壤養(yǎng)分釋放,提高農產品質量。多功能秸稈營養(yǎng)基充分利用了秸稈資源,有效解決了“三低一重”問題,保護了生態(tài)環(huán)境,促進了農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。多功能秸稈無土營養(yǎng)基及生產工藝已獲中華人民共和國發(fā)明專利,專利號ZL201210150690.X。
1.1秸稈及菌種活化準備
(1)秸稈準備:選取新鮮無霉變的秸稈,如油菜稈、麥秸、稻草、樹葉、雜草、花生秧、豆秸等,利用機械粉粹機,將優(yōu)質農作物秸稈2次粉碎,第1次粉粹長度為6~10cm,第2次粉粹長度為0.5~5cm。如果碎屑長度超標,應再次粉粹。(2)秸稈微貯寶菌液準備:將秸稈微貯寶50g倒入2000mL 1%白糖溶液中,在30~40℃溫度條件下充分溶解,與O.7%~1%鹽溶液100kg混合,以備噴灑。
1.2微貯發(fā)酵
將粉粹后的秸稈碎屑按傳統(tǒng)堆肥方式發(fā)酵腐熟7~8d,當秸稈碎屑經40~55℃高溫發(fā)酵氨化轉色后即進行第2次發(fā)酵腐熟。第2次發(fā)酵腐熟時,先通過晾曬或補水控制秸稈碎屑含水量在10%~15%,隨后上堆、壓實,上堆高度達到20~30cm時,每1000kg秸稈碎屑均勻噴灑含有50g秸稈微貯寶菌液100kg,使秸稈與菌液充分混合均勻,上堆完畢后覆蓋塑料薄膜,排除空氣,封嚴,可加蓋1層干草,以便保溫。10~40℃溫度條件下,經10~15d即可完成微貯發(fā)酵。
1.3配料滅菌
每100kg腐熟發(fā)酵秸稈碎屑加入泥炭6kg、香菇廢料6kg、多孔層狀硅酸鹽粉料15kg、海綠石礦粉6kg,經充分混合后制成初級基料,采用高溫消毒法經24~48h消毒滅菌,自然冷卻。
1.4混配制塊
每100kg已滅菌基料加入氨基酸液體肥料1kg、JT微生物菌種0.1kg、旱地保水劑0.6kg和生根粉0.003kg,混勻制成秸稈營養(yǎng)基。若需塊狀營養(yǎng)基,可將散裝秸稈營養(yǎng)基用模具壓縮制成,壓力0.6Mpa。塊狀營養(yǎng)基為圓柱型,直徑3~16cm、高3~30cm;營養(yǎng)基頂面設置柱形種坑,直徑1~6cm、深度2~12cm。
多功能秸稈營養(yǎng)基含有豐富的有機質、一定量的速效氮磷鉀和微量元素,養(yǎng)分比較全面,其中有機質通過微生物作用后,可不斷釋放出植物生長所需的營養(yǎng)元素,肥效持久。豐富的有機質還可改善土壤物理性狀,增加土壤團粒結構,從而使土壤疏松,減少土壤板結,有利于保水、保肥、通氣和促進根系發(fā)展,為農作物提供舒適的生長環(huán)境。
傳統(tǒng)育苗方式要經過取土、過篩、配肥、堆制、消毒、裝缽(袋)等工序,操作程序繁雜,勞動強度大、費時費工效率低,且缺乏科學精準的養(yǎng)分配方,往往造成育苗期供養(yǎng)不合理、成苗率低,缺苗斷壟現(xiàn)象嚴重。多功能秸稈營養(yǎng)基采用國內先進技術制備,育苗時可保持80d肥力,帶基質移栽,無緩苗期,可提早上市10~20d,能滿足蔬菜、花卉、煙草、瓜果、棉花、樹木的播種、扦插及分苗等需求,可促進種植產業(yè)的規(guī)模化和工廠化發(fā)展。
2.1省工省時,操作簡單
多功能秸稈營養(yǎng)基集基質、控病、調酸、營養(yǎng)、保水、容器6大功能于一身,只要將壓縮式塊狀秸稈營養(yǎng)基吸水膨脹,把種子放入營養(yǎng)基預制的種孔內,即可完成育苗操作,完全免除了采運土壤、添加肥料、噴灑農藥和裝填容器等繁瑣操作,簡便高效、省工省力。
2.2節(jié)約用種,苗全苗壯
多功能秸稈營養(yǎng)基內配加多元緩釋營養(yǎng),既能滿足植物對不同元素的橫向平衡要求,也可有效適應幼苗前后不同時期對植物營養(yǎng)的縱向平衡需要,苗期無需施肥、追肥,前期不會燒苗,后期不會脫肥,出苗率高,用種量少,出苗均勻整齊,幼苗長勢一致,1次成苗,育苗期普遍縮短。
2.3無需緩苗,提早成熟
多功能秸稈營養(yǎng)基育苗采用特殊的“空氣整根”技術,將穿出營養(yǎng)基的根系尖端鈍化,促使營養(yǎng)基內支根毛根萌生和擴展,大幅度增加幼苗的根系數量和根群生物量。當營養(yǎng)基和幼苗一起移栽到大田以后,不傷根,不緩苗,基體內的所有根系就會爆發(fā)生長,扎進耕層土壤,擴大根系與土壤的接觸面積,提高作物吸水吸肥能力,促使幼苗莖粗葉大、生長健壯,提早成熟上市,增加產量和收入。
2.4養(yǎng)分均衡, 改良土壤
多功能秸稈營養(yǎng)基天然活化組分與再生有機原料結合,對土壤無污染,對植物無毒性,能夠達到無公害和綠色有機標準。同時多功能秸稈營養(yǎng)基還可增加土壤有機質,提高土壤肥力,經過4~5茬的連續(xù)使用可顯著提高土壤有機質含量,增加有益微生物含量,改良土壤結構,有效防止土壤板結與鹽堿化,對于土壤條件惡劣的沙荒、鹽堿、干旱地塊更具優(yōu)勢。
2.5預防病害,強抗重茬
多功能秸稈營養(yǎng)基選用可降解天然有機物草炭為原料,采用先進科學技術制造工藝,無病菌、無蟲卵,克服了傳統(tǒng)育苗土傳病、蟲、草對植物幼苗侵害的缺點,增強了植物抗逆能力,達到強抗重茬、優(yōu)質高產高效的目的。
3.1不同育苗方式的成本和成苗情況
多功能秸稈營養(yǎng)基主要有2種類型。一種是松散顆粒型,可直接裝營養(yǎng)盤,1袋秸稈營養(yǎng)基50L可裝72孔營養(yǎng)盤12個;另一種是壓縮塊狀型,棉花、瓜類一般選用規(guī)格4.5cm×2cm營養(yǎng)塊、茄果類一般選用規(guī)格3cm×1.5cm營養(yǎng)塊。根據對比試驗,每萬株苗比傳統(tǒng)營養(yǎng)缽育苗雖然直接成本高361~460元,但在播種時可節(jié)省人工3~3.5個,每個勞力按150元計算,可節(jié)省成本65~89元。同時由于病害及養(yǎng)分配比等原因,多功能秸稈營養(yǎng)基育苗成苗率高達90%~97%,移植期可提前2~7d(見表1)。
表1 不同育苗方式的成本及成苗情況(萬株)
3.2多功能秸稈營養(yǎng)基對不同作物生長的影響
多功能秸稈營養(yǎng)基采用研究與生產試驗、示范相結合的方式,邊研究邊示范推廣,通過下鄉(xiāng)設點不斷完善各項配套措施,以點帶面,加速了研究成果的推廣與應用。從2012年開始在湖北省荊門市、宜城市、荊州市、潛江市等省內地區(qū)推廣和應用多功能秸稈營養(yǎng)基技術,并逐漸向湖南岳陽、重慶等外省市輻射,推廣面積逐年增加,受到廣大菜農、棉農、花農的普遍認可,產生了一定的經濟效益和社會效益。
2013~2015年上半年在湖北省荊門市東寶區(qū)、掇刀區(qū)、漳河新區(qū)、沙洋縣等地,每年每地選取栽培面積較大的農戶(共15戶、面積20677m2)進行調查研究。結果(見表2)表明,采用多功能秸稈營養(yǎng)基育苗技術生產籽棉產量216~241kg/667m2,產值1612~1711元/667m2;西瓜產量2253~4325kg/667m2,產值4055~4325元/667m2;番茄前期產量 3214~3375kg/667m2,產值10285~10800元/667m2;與傳統(tǒng)營養(yǎng)缽育苗相比,棉花、西瓜、番茄增加產量5.1%~11.57%、4.45%~11.4%、5.1%~10.4%,提早成熟上市7~10d、9~15d、13~18d。
表2 多功能秸稈營養(yǎng)基對不同作物生長的影響
[1] 楊連玉,張國梁.玉米秸稈利用途徑及其在農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的綜合利用對策[J].飼料工業(yè),2005,26(23):42~43.
[2] 朱禮龍.促進循環(huán)農業(yè)發(fā)展的政策支持體系研究[J].鄉(xiāng)鎮(zhèn)經濟,2006(10):35~38.
[3]梁榕旺,徐淑莉.我國秸稈資源現(xiàn)狀及其利用[J].畜牧與飼料科學,2011,32(1):21~22.
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