陳麗芬(麗水市蓮都區(qū)農(nóng)村能源辦公室,浙江 麗水 323000)
我國是世界農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)發(fā)展長期以來依靠化肥,但過量施肥易加劇土壤板結(jié)、土壤酸化和鹽堿化等環(huán)境問題。秸稈是農(nóng)村重要的可持續(xù)資源,可作為有機肥施入農(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等營養(yǎng)元素相當(dāng)于全國化肥生產(chǎn)總量的60%[1]。據(jù)統(tǒng)計,我國農(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質(zhì),增強土壤微生物的活性,增強農(nóng)田保水抗旱能力,實現(xiàn)土壤有效養(yǎng)護,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,對加強土壤質(zhì)量、保持農(nóng)田生態(tài)平衡和實施農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟具有重要意義[6-7]。
黨的十九大提出實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略是新時代“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農(nóng)村突出環(huán)境問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)濟發(fā)展模式,大力倡導(dǎo)農(nóng)作物秸稈還田,鼓勵企業(yè)積極引進開發(fā)先進實用的秸稈收集、儲運、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;針對規(guī)?;蒙彾紖^(qū)地域內(nèi)的秸稈進行還田、收貯飼料的,且對全區(qū)的秸稈禁燒和資源化利用有宣傳帶動作用的企業(yè)及個人開展秸稈綜合利用示范點(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t降至5.29萬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)秸稈主要來源為水稻秸稈1.89萬t,玉米秸稈1.05萬t,豆類秸稈1.1萬t,茭白秸稈0.43萬t,油菜秸稈0.31萬t,花生秸稈0.17萬t,薯類秸稈0.19萬t,所占比例見圖1。
圖1 2017年麗水市蓮都區(qū)秸稈主要來源
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、過腹還田。
農(nóng)作物收獲時或收獲后利用機械將農(nóng)作物秸稈直接粉碎,拋撒地表后利用翻耕機直接覆蓋入土。這種還田方式簡單、快捷,將秸稈的主要營養(yǎng)成分保留在土壤中,對于土壤有機質(zhì)的提高和土壤結(jié)構(gòu)的改善具有明顯的促進作用,但當(dāng)秸稈帶有病菌時則會直接污染土壤,增加農(nóng)作物病害,因此應(yīng)選擇無病秸稈進行機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)微生物分解為有機質(zhì)時需利用土壤大量的氮素,使得原本土壤的碳氮比失衡,此時增施氮肥,改善土壤碳氮比,促進秸稈分解[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)機專業(yè)合作社等都實施了秸稈機械粉碎翻壓直接還田,達1 500 hm2,秸稈還田2年后,土壤有機質(zhì)和速效鉀增加16%~20%和15%,土壤性狀明顯增強,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)通過對照試驗發(fā)現(xiàn),施用有機物料腐熟劑后土壤有機質(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)過一定時間的堆積發(fā)酵生成腐熟的有機肥料。同時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1.2萬t,生產(chǎn)發(fā)酵食用菌基料0.56萬t,年產(chǎn)值可達500萬元,取得了較好的經(jīng)濟價值。
過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)濟效益,提高了秸稈的利用率;同時禽畜糞、尿作為有機肥施入土壤,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)宏遠青飼料加工廠在農(nóng)業(yè)兩區(qū)碧湖鎮(zhèn)建設(shè)多個青貯飼料收購站,每年實施面積約1 000 hm2,年收貯量達3 500 t。據(jù)統(tǒng)計,2014—2017年蓮都區(qū)秸稈飼料化利用由0.58萬t增至1.76萬t,農(nóng)民每公頃秸稈還田增加經(jīng)濟效益300元,企業(yè)生產(chǎn)的有機肥相比于傳統(tǒng)有機肥,肥效提高10~15倍,作物和蔬菜產(chǎn)量增加10%~40%。
秸稈還田過程中會出現(xiàn)作物出苗不齊、易發(fā)生病蟲害等問題,針對這些問題,秸稈還田在實施過程中應(yīng)注意以下事項。
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3 750 kg。如果秸稈數(shù)量過多,則不利于秸稈的腐爛、礦化,同時過量的秸稈會壓制幼苗的生長;數(shù)量過少則達不到應(yīng)有的目的。
秸稈還田后水分和土壤pH值的管理。秸稈分解過程中產(chǎn)生大量的有機酸,在水田中累積后會對農(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)微生物分解為有機質(zhì)時需利用土壤大量的氮素,使得原本土壤的碳氮比失衡,此時需增施氮肥,改善土壤碳氮比,加速秸稈快速腐解,同時保證作物苗期生長旺盛[13-14]。
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