吳士凱
(灌南縣農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)技術(shù)指導(dǎo)站,連云港 222500)
“生態(tài)宜居”是鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略20字方針的重要組成部分,是鄉(xiāng)村振興的基礎(chǔ),是提高廣大農(nóng)村居民生態(tài)福祉的保障。而農(nóng)作物秸稈、畜禽糞污、食用菌菌渣等農(nóng)業(yè)廢棄物的隨意拋棄,嚴(yán)重影響了農(nóng)村生態(tài)環(huán)境,故對(duì)這些農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行妥善處置乃至“變廢為寶”,可極大地改善農(nóng)村人居環(huán)境,從而建成生態(tài)宜居的新農(nóng)村。
經(jīng)濟(jì)果園是我國(guó)農(nóng)業(yè)的重要組成部分,是實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境改善的重要途徑。但是,經(jīng)濟(jì)果園往往是多年生產(chǎn)的,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,經(jīng)濟(jì)果園內(nèi)的土壤會(huì)出現(xiàn)酸化、板結(jié)和肥力退化等問(wèn)題,故如何綠色、可持續(xù)地提升經(jīng)濟(jì)果園的土壤地力成為了當(dāng)前面臨的重要課題。
研究表明,農(nóng)業(yè)廢棄物在經(jīng)濟(jì)果園中進(jìn)行應(yīng)用,不僅可促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用,還能提高經(jīng)濟(jì)果園的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。在此背景下,筆者擬結(jié)合江蘇省連云港市灌南縣經(jīng)濟(jì)果園生產(chǎn)實(shí)際情況,對(duì)不同農(nóng)業(yè)廢棄物在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)果園中的應(yīng)用實(shí)踐與探索情況進(jìn)行總結(jié)介紹,以期促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物在經(jīng)濟(jì)果園中進(jìn)一步推廣應(yīng)用,進(jìn)而促進(jìn)灌南縣生態(tài)、綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
灌南縣是典型的農(nóng)業(yè)縣,位于連云港市的南翼,地處連云港、淮安、宿遷、鹽城四市交界處。灌南縣氣候溫和濕潤(rùn),屬暖溫帶氣候區(qū),具有明顯的季風(fēng)性、過(guò)渡性和不穩(wěn)定的氣候特征,四季分明,年平均氣溫為14 ℃,年平均降水量在930 mm以上。
灌南縣現(xiàn)有果樹(shù)種植面積超過(guò)2 000 hm2,且經(jīng)濟(jì)果園在灌南縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)重要地位。其中,葡萄產(chǎn)業(yè)以張店、田樓、李集、三口、堆溝港等鎮(zhèn)為主,輻射帶動(dòng)其他鄉(xiāng)鎮(zhèn),培育發(fā)展了“居豐園”“融盛”“圣景”“清霖”等一大批新型經(jīng)營(yíng)主體,組織成立了灌南縣葡萄產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,全縣葡萄種植面積為1 666.67 hm2,總產(chǎn)值約為5億元;全縣桃、梨等果樹(shù)種植面積約為400 hm2,種植品種多樣,以鄉(xiāng)村旅游及觀光采摘為主要經(jīng)營(yíng)模式。
據(jù)統(tǒng)計(jì),2021年灌南縣共種植小麥44 680.00 hm2、水稻37 746.67 hm2、玉米和大豆等其他糧食作物5 686.67 hm2,農(nóng)作物秸稈年總產(chǎn)生量為7.052×105t,秸稈資源十分豐富。通過(guò)推進(jìn)秸稈“五化”(肥料化、燃料化、基料化、原料化、飼料化)利用,灌南縣農(nóng)作物秸稈的綜合利用率達(dá)97.37%,其中以肥料化利用(秸稈機(jī)械化全量還田)為主,農(nóng)作物秸稈利用量占比在75%以上,其他“四化”的農(nóng)作物秸稈利用量占比不足25%。
據(jù)統(tǒng)計(jì),灌南縣現(xiàn)有規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)391家、次規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)(大戶)5 356家,全年出欄生豬58.75萬(wàn)頭、家禽1億羽以上、肉牛0.13萬(wàn)頭、肉羊2.14萬(wàn)只,畜禽養(yǎng)殖糞污年總量超7.7×105t。目前,灌南縣畜禽養(yǎng)殖糞污的綜合利用以肥料化利用為主、能源化利用為輔,即中小規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)、散養(yǎng)戶的畜禽糞污進(jìn)行全量收集還田,規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)的畜禽糞污進(jìn)行厭氧發(fā)酵、沼氣發(fā)電、沼渣沼液還田。但是,在灌南縣的畜禽糞污綜合利用過(guò)程中,普遍存在經(jīng)營(yíng)主體的責(zé)任心不強(qiáng)和主動(dòng)作為不夠、養(yǎng)殖治理用地短缺、綜合利用工作整體推進(jìn)受限等問(wèn)題。
灌南縣是我國(guó)食用菌工廠化生產(chǎn)示范縣和國(guó)家級(jí)出口食用菌質(zhì)量安全示范區(qū),主要栽培杏鮑菇、雙孢菇、海鮮菇、草菇等品種,鮮菇年總產(chǎn)量達(dá)6.2×105t,年產(chǎn)值超60億元,食用菌菌渣(鮮)年產(chǎn)量超3.0×105t。目前,食用菌菌渣的綜合利用方式包括有機(jī)肥生產(chǎn)、二次利用生產(chǎn)食用菌、生產(chǎn)水稻育苗基質(zhì)、制造生物質(zhì)燃料等。但是,灌南縣當(dāng)前的食用菌菌渣綜合利用技術(shù)未能充分實(shí)現(xiàn)食用菌菌渣的潛在應(yīng)用價(jià)值,且部分技術(shù)缺乏生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的定性、定量評(píng)估。
研究表明,農(nóng)業(yè)廢棄物在經(jīng)濟(jì)果園中進(jìn)行應(yīng)用,不僅可促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用,還能提高經(jīng)濟(jì)果園的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益,故多年來(lái),灌南縣進(jìn)行了不同農(nóng)業(yè)廢棄物在經(jīng)濟(jì)果園中的應(yīng)用實(shí)踐與探索,最終取得了顯著成效?,F(xiàn)對(duì)相關(guān)實(shí)踐探索情況進(jìn)行總結(jié),以期促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物在經(jīng)濟(jì)果園中進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
3.1.1 農(nóng)作物秸稈覆蓋的優(yōu)點(diǎn)
具體優(yōu)點(diǎn)包括:(1)在經(jīng)濟(jì)果園內(nèi)進(jìn)行農(nóng)作物秸稈覆蓋,可以減輕太陽(yáng)照射,減少土壤水分蒸發(fā),降低土壤溫度變化幅度,保持土壤水分含量穩(wěn)定,這對(duì)春季干旱少雨的灌南縣的經(jīng)濟(jì)果園生產(chǎn)具有重要意義。(2)農(nóng)作物秸稈腐爛分解后,可以增加經(jīng)濟(jì)果園土壤的氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)含量,疏松土壤,提高土壤透氣性,緩解土壤酸化進(jìn)程。(3)在經(jīng)濟(jì)果園內(nèi)進(jìn)行農(nóng)作物秸稈覆蓋,可造就冬暖夏涼的土壤環(huán)境,延長(zhǎng)果樹(shù)根系的活動(dòng)時(shí)間,這有利于根系的生長(zhǎng)及其對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收利用,從而有助于提高果品產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。
3.1.2 農(nóng)作物秸稈覆蓋的具體方法
在春季經(jīng)濟(jì)果園施肥、灌水后,將水稻、玉米、小麥等農(nóng)作物秸稈粉碎成10 cm長(zhǎng)的小段,然后將其均勻、緊密地平鋪于經(jīng)濟(jì)果園內(nèi)的樹(shù)盤(pán)及株間土壤上(距樹(shù)干30 cm以內(nèi)不覆蓋),一般每667 m2農(nóng)作物秸稈覆蓋量約為1 000 kg,覆蓋厚度為20 cm,且要求覆蓋均勻。覆蓋后,撒施氮肥或秸稈腐熟劑,以加速秸稈腐爛,并適量壓土,以防風(fēng)防火[2]。在農(nóng)作物秸稈連續(xù)覆蓋3~4年后,可結(jié)合土壤深翻將其翻入土中,之后進(jìn)行新一輪的覆蓋作業(yè)。
3.1.3 農(nóng)作物秸稈覆蓋的應(yīng)用實(shí)例
灌南明洲谷物種植有限公司對(duì)面積6 hm2的桃園進(jìn)行了農(nóng)作物秸稈覆蓋,1個(gè)生產(chǎn)周期后進(jìn)行了應(yīng)用效果調(diào)查。由表1可知,采用農(nóng)作物秸稈覆蓋的桃園,其土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀含量均較常規(guī)對(duì)照有不同程度的提升,且桃果產(chǎn)量和品質(zhì)均提升明顯。
表1 桃園農(nóng)作物秸稈覆蓋的具體應(yīng)用效果
3.2.1 沼渣沼液還園的優(yōu)點(diǎn)
沼渣(沼渣是畜禽糞便發(fā)酵后殘留在沼氣池底部的半固體物質(zhì),主要養(yǎng)分有30%~50%的有機(jī)質(zhì)、10%~20%的腐植酸[3],且含有較多的氮、磷、鉀及微量元素)和沼液(沼液是畜禽糞便發(fā)酵后的殘留液體,總固體含量小于1%,含有豐富的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素,和氨基酸、B族維生素、水解酶、植物生長(zhǎng)素,以及對(duì)病蟲(chóng)害有抑制作用的物質(zhì))的營(yíng)養(yǎng)豐富,作為基肥和追肥進(jìn)行還園,不僅能為果樹(shù)提供養(yǎng)分,促進(jìn)果樹(shù)生長(zhǎng),還能改良土壤成分,提高土壤透氣性。
3.2.2 沼渣沼液還園的具體方法
具體方法為:(1)沼渣作基肥施用。即在桃、梨、葡萄等經(jīng)濟(jì)果園中,于春季(在發(fā)芽前施入,以利于促進(jìn)樹(shù)體健壯,提高坐果率)、秋季(在采果后施入,以促進(jìn)花芽分化,為來(lái)年豐產(chǎn)打下基礎(chǔ))作基肥各施用1次,每次每667 m2施入充分腐熟的沼渣2 500 kg,并配合施用適量化肥,在離根70 cm、樹(shù)冠滴水線處開(kāi)溝施入即可。(2)沼渣作追肥施用。即在果樹(shù)的果實(shí)生長(zhǎng)期追施2~3次,一般在5月—7月每月各追施1次,每次每667 m2施入充分腐熟的沼渣1 000 kg左右,并配合施用適量化肥,圍繞樹(shù)冠環(huán)狀開(kāi)溝施入即可。值得注意的是,作追肥的開(kāi)溝施入深度比作基肥的要淺,且施肥后需進(jìn)行適量澆水。(3)沼液作追肥施用。即在果樹(shù)的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期追施2~3次,一般在3月—5月每月各追施1次。值得注意的是,沼液原液的濃度較高,不能直接施用,需與清水按1∶3的比例混勻后開(kāi)溝澆灌(開(kāi)溝時(shí)不能傷到果樹(shù)根系),每667 m2沼液用量約為1 500 kg,待沼液完全滲入土壤后需再澆一次清水。(4)沼液作葉面肥施用。即在果樹(shù)的果實(shí)膨大期隔7~10 d噴施1次。值得注意的是,沼液作為葉面肥進(jìn)行施用時(shí),需對(duì)沼液進(jìn)行過(guò)濾,取其澄清液,與清水按1∶1~2的比例混勻后葉面噴施,每667 m2噴施40 kg,且夏季噴施時(shí)要避開(kāi)中午高溫。
3.2.3 沼渣沼液還園的應(yīng)用實(shí)例
位于灌南縣三口鎮(zhèn)的江蘇天兆實(shí)業(yè)有限公司是一家大型生豬養(yǎng)殖企業(yè),日產(chǎn)生鮮豬糞16.6 t、污水45.3 t,且該公司建有大型沼氣工程,每年可利用畜禽糞便產(chǎn)生沼渣沼液約2.26×104t。該公司對(duì)面積8 hm2的桃園(主要種植品種為“映霜紅”)進(jìn)行了沼渣沼液還園(作為基肥、追肥和葉面肥還園),對(duì)比未施用沼渣沼液的桃園,桃果產(chǎn)量增加約10%,果實(shí)可溶性固形物含量提高約15%。
3.3.1 食用菌菌渣還園的優(yōu)點(diǎn)
食用菌菌渣是栽培食用菌后的培養(yǎng)料,其營(yíng)養(yǎng)豐富(以雙孢菇為例,出菇前后菌渣的化學(xué)成分雖然發(fā)生了很大變化,但是其干物質(zhì)質(zhì)量占比仍在50%左右[4],且富含有機(jī)質(zhì)和多種礦質(zhì)元素,N、P、K養(yǎng)分含量也高于秸稈和鮮糞),可通過(guò)無(wú)害化處理及發(fā)酵制作成優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥,施入(也可直接作為基肥施入)經(jīng)濟(jì)果園后,具有改良土壤、改善土壤理化性質(zhì)、提高果品產(chǎn)量和品質(zhì)的優(yōu)點(diǎn),且肥效持久,應(yīng)用成本不高,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
3.3.2 食用菌菌渣還園的具體方法
食用菌菌渣在使用前需進(jìn)行預(yù)處理和發(fā)酵處理(每100 kg食用菌菌渣可加入尿素5 kg、磷酸氫二銨3 kg、硫酸鉀4 kg,攪拌均勻后進(jìn)行堆肥處理,并用塑料膜覆蓋發(fā)酵,發(fā)酵時(shí)間一般為10 d,且發(fā)酵過(guò)程中需進(jìn)行翻堆),以殺滅其中的菌絲、病原菌等有害生物,待其對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境無(wú)負(fù)面影響后,方可進(jìn)行還園。一般在桃、梨、葡萄等經(jīng)濟(jì)果園的果實(shí)采收后的11月中旬,每667 m2溝施發(fā)酵好的食用菌菌渣約600 kg。
3.3.3 食用菌菌渣還園的應(yīng)用實(shí)例
灌南縣萬(wàn)年達(dá)環(huán)湖現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司建有避雨栽培設(shè)施葡萄園26.67 hm2(主要栽培品種為‘陽(yáng)光玫瑰’),該公司踐行生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式,充分利用江蘇裕灌現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)雙孢菇后剩下的廢菌渣(經(jīng)預(yù)處理后作為基肥還園),對(duì)比不施食用菌菌渣的葡萄園,葡萄的單穗質(zhì)量、單果質(zhì)量、品質(zhì)均明顯提高(例如,葡萄果實(shí)的可溶性固形物含量提升4.4%、可滴定酸含量降低18.7%,且果實(shí)的玫瑰香氣更為濃郁)。
為促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)廢棄物的進(jìn)一步綜合利用,灌南縣對(duì)不同農(nóng)業(yè)廢棄物在經(jīng)濟(jì)果園生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了實(shí)踐與探索,最終取得了顯著的應(yīng)用成效。但是,農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用任重道遠(yuǎn),不同農(nóng)業(yè)廢棄物在經(jīng)濟(jì)果園中的利用方式、利用途徑和利用量還有待進(jìn)一步研究和完善,在未來(lái),筆者將繼續(xù)進(jìn)行不同農(nóng)業(yè)廢棄物在不同果樹(shù)上的應(yīng)用試驗(yàn)研究,從而制定出農(nóng)業(yè)廢棄物的具體使用標(biāo)準(zhǔn)與操作規(guī)程,并加以示范推廣,進(jìn)而切實(shí)提高灌南縣農(nóng)業(yè)廢棄物的綜合利用水平。