寒地秸稈腐熟劑相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用

于 妍

(鳳城市農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展服務(wù)中心，遼寧 鳳城 118100)

0 引言

秸稈是寶貴的農(nóng)作物資源，利用價(jià)值很高，但是經(jīng)常被忽視。目前，農(nóng)作物秸稈有多種利用途徑，如，秸稈肥料化、秸稈飼料化、秸稈燃料化及秸稈原料化等。既可以獲得收益，還可以有效減少秸稈焚燒與棄置所帶來的大氣污染、環(huán)境污染。

玉米是鳳城市的主要農(nóng)作物，玉米的種植使玉米秸稈產(chǎn)量可觀，秋季玉米秸稈大量囤積，如果不能得到及時(shí)妥善的處置，將會(huì)嚴(yán)重威脅到人民的生產(chǎn)與生活安全，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，形成大額經(jīng)濟(jì)損失。秸稈中含有大量氮、磷、鉀、碳、氫等元素，焚燒會(huì)產(chǎn)生大量有害物質(zhì)及煙塵，既污染環(huán)境又威脅人類健康，同時(shí)，秸稈焚燒還易引發(fā)火災(zāi)，對(duì)百姓的生命財(cái)產(chǎn)人身安全產(chǎn)生重大威脅。秸稈在田地中就地焚燒會(huì)使地面溫度驟然升高，將土壤中的有益微生物燒死、燙死，還會(huì)大幅度降低土壤的肥沃度和濕潤(rùn)度，土壤會(huì)損失65%～80%的水分，引起土地板結(jié)，不耐干旱。因此提高秸稈利用率迫在眉睫。

采取秸稈還田是提高土壤有機(jī)質(zhì)含量的一項(xiàng)有效措施，不但避免了秸稈焚燒的危害，還可以肥沃土地，增加農(nóng)作物產(chǎn)量。既能防止秸稈焚燒引起的大氣污染、環(huán)境污染，還能增加田地的有機(jī)質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)元素，降低病蟲害發(fā)生率，減少化肥和農(nóng)藥的使用。

寒地秸稈腐熟技術(shù)目前已經(jīng)在多地推廣應(yīng)用，相比傳統(tǒng)的秸稈處理方法，該技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、成本低、減少農(nóng)藥化肥用量、易于復(fù)制等特點(diǎn)，讓農(nóng)民更易接受。寒地秸稈腐熟菌劑能夠在-30 ℃將農(nóng)作物秸稈、牲口家禽的糞便等原材料發(fā)酵，轉(zhuǎn)化為生物有機(jī)肥，實(shí)現(xiàn)了秸稈就地還田的目標(biāo)。秸稈不需要粉碎、深埋，具有操作簡(jiǎn)單、成本低廉、易于推廣的優(yōu)點(diǎn)，解決了遼東地區(qū)秸稈不易集中收集處理的難題。

1 寒地秸稈腐熟技術(shù)應(yīng)用的意義

基于農(nóng)民燃燒秸稈與現(xiàn)有國(guó)家禁燒政策不符,農(nóng)民、政府及環(huán)保部門產(chǎn)生了一系列困惑和難題。秸稈成了棘手難題，議而不決、決而不斷。主流專家提出秸稈應(yīng)以還田、沃土為首選。秸稈作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)副產(chǎn)物，有著很高的可使用價(jià)值和很大的使用潛力。秸稈中有許多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，要提高農(nóng)民們對(duì)農(nóng)作物秸稈價(jià)值的認(rèn)識(shí)與重視程度。只有農(nóng)民重視秸稈的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，才能更好地對(duì)秸稈資源進(jìn)行有效利用。采用多種方法高效利用秸稈資源，調(diào)動(dòng)農(nóng)民和企業(yè)參與秸稈收儲(chǔ)運(yùn)服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的積極性，能夠增加就業(yè)機(jī)會(huì)，促進(jìn)農(nóng)民增收。將秸稈當(dāng)做飼料，發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，可以節(jié)約飼養(yǎng)的成本，減少飼料開支，增加農(nóng)民的收入。運(yùn)用有效方式將秸稈綜合利用，不斷拓寬秸稈的利用方式與利用方法，就能夠有效提高農(nóng)作物秸稈的綜合利用率，從而達(dá)到減少焚燒污染和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)，完成促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的使命。

通過大量秸稈督導(dǎo)工作和實(shí)驗(yàn)、示范、總結(jié)分析,提出目前處理秸稈最科學(xué)、最環(huán)保、最有效的方法，推廣利用全量原位腐熟還田技術(shù),大力發(fā)展秸稈直接還田、腐熟還田技術(shù)，可以增加土壤肥沃度，有效改良土壤的結(jié)構(gòu)，增加土壤的養(yǎng)分含量，提高田地中有機(jī)物質(zhì)含量，改進(jìn)農(nóng)村田地的生態(tài)環(huán)境，提高土地資源的可持續(xù)利用率。經(jīng)過實(shí)行秸稈還田后，后茬農(nóng)作物大量增產(chǎn)。秸稈腐熟還田增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量。不僅解決了秸稈利用問題,更是解決了土壤生態(tài)、環(huán)保問題。為農(nóng)民、政府、環(huán)保部門提出處理秸稈問題的方法，助力鳳城市發(fā)展綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)。

2 鳳城秸稈利用現(xiàn)狀分析

鳳城市屬于遼東山地丘陵地貌類型，北部為侵蝕性構(gòu)造地貌，海拔1 000 m以上。中部為中等切割的山丘，屬階段性地貌，構(gòu)造連續(xù)減薄。向南延伸至黃海海岸，逐漸成為起伏的帶狀平原，低矮的丘陵寬達(dá)數(shù)十公里，屬海蝕堆積地貌。鳳城市地處濕潤(rùn)地帶，全年雨量充沛。屬大陸性季風(fēng)氣候，四季氣候分明。年平均氣溫7.9 ℃，平均最高氣溫14 ℃，平均最低氣溫2.6 ℃；最長(zhǎng)無霜期173天，最短無霜期138天，平均無霜期156天。年平均降水量1 044 mm，最大年降水量1 509.4 mm；年平均日照時(shí)數(shù)為2 372.2 h。鳳城市氣候適合秸稈寒地腐熟技術(shù)的推廣應(yīng)用，鳳城市的地形并不適合大型機(jī)械進(jìn)行耕地和打包作業(yè)，自2018年鳳城市成為農(nóng)作物秸稈綜合利用試點(diǎn)縣(市)以來，就嚴(yán)禁以燃燒的方式處理秸稈，并積極尋找適合該市情況的秸稈處理方式及途徑。有效遏制秸稈的焚燒，并對(duì)如何合理高效處理對(duì)秸稈的利用進(jìn)行了研究和探討，決定將玉米秸稈主要作為肥料、飼料、能源的基材，并討論了如何進(jìn)行秸稈的收集和儲(chǔ)存等問題。大力推行秸稈的綜合利用，并對(duì)從事秸稈肥料化的農(nóng)機(jī)合作社、營(yíng)機(jī)大戶、家庭農(nóng)場(chǎng)主，從事秸稈飼料化的大型養(yǎng)殖企業(yè)和大戶，秸稈燃料利用企業(yè)，秸稈基料利用企業(yè)和合作社以及從事秸稈收集、儲(chǔ)存和運(yùn)輸系統(tǒng)建設(shè)的企業(yè)、合作社和經(jīng)紀(jì)人給予補(bǔ)貼。并將“寒地秸稈腐熟菌劑及生物肥料生產(chǎn)技術(shù)”引用該市，可以使秸稈就地還田，省去了秸稈用機(jī)器粉碎、挖坑深埋等繁瑣的過程，降低了秸稈處理的成本，推行起來更方便群眾利用寒地秸稈快速腐熟技術(shù)，推動(dòng)秸稈高效處理。一系列措施提高了鳳城市秸稈的綜合利用率，不但帶動(dòng)農(nóng)民提高收益，還保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。

3 秸稈腐熟技術(shù)原理

寒冷地區(qū)秸稈還田技術(shù)的原理是使用微生物制劑加速秸稈的腐爛，使?fàn)I養(yǎng)元素轉(zhuǎn)化，微生物菌劑能在5 ℃的情況下發(fā)酵降解秸稈中的纖維素和木質(zhì)素，能在東北這種較寒冷的地區(qū)秋冬季農(nóng)作物收獲后，在土地中的深坑與空地上進(jìn)行秸稈生物發(fā)酵腐熟。在發(fā)酵的過程里，能夠耗用大量家禽牲畜糞便，秸稈堆內(nèi)溫度升高，最高溫度可以升至90 ℃左右，高溫會(huì)高效地殺死病原菌、蟲卵及雜草的草籽，只需要3個(gè)月秸稈就可以全部腐熟，可以直接拋撒還田。在生物制劑的作用下，秸稈中有效磷的釋放期提前了一個(gè)月，有效鉀的釋放量增加了一倍。秸稈鱗片粉碎還田后，添加秸稈催熟劑可以加快秸稈的成熟效率，有效提高秸稈鱗片的成熟度。與不添加催熟劑的秸稈相比，秸稈具有提前分解和提前成熟的特點(diǎn)。施用催熟劑對(duì)秸稈的分解和成熟有積極影響。秸稈還田后，將對(duì)后續(xù)作物的產(chǎn)量產(chǎn)生積極影響。雖然秸稈可以提高地力，增產(chǎn)增效，但并非越多越好，當(dāng)秸稈還田量為4 500 kg·hm-2，秸稈催熟劑用量為75 kg時(shí)，效果最好，增產(chǎn)效果最顯著。分解劑用量過小，秸稈還田分解效果不好，影響秸稈養(yǎng)分釋放；秸稈還田量過大，會(huì)影響秸稈的腐爛，影響后續(xù)作物的出苗和幼苗生長(zhǎng)，降低后續(xù)作物的產(chǎn)量。

4 秸稈腐熟技術(shù)的操作

隨著秸稈還田量的增加，秸稈還田面積逐年增加，有機(jī)肥用量逐年減少，秸稈還田成為補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)、提高土壤肥力的主要措施。然而，由于秸稈催熟劑還田技術(shù)的復(fù)雜性和農(nóng)民對(duì)催熟劑的了解程度不高，導(dǎo)致農(nóng)民積極性不高。因此，近年來，設(shè)置了多個(gè)試驗(yàn)示范和監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)玉米秸稈粉碎還田的應(yīng)用效果進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，為該技術(shù)的示范推廣提供了依據(jù)。

4.1 技術(shù)流程

4.1.1 堆垛腐熟法

秸稈集中后，使用“三明治法”，即：堆積一層厚度30～50 cm秸稈，灑一層固體菌劑和液體菌劑，拋灑一層動(dòng)物糞便或尿素，再澆水，水份含量在70%。如此循環(huán)到4 m左右高度，再覆蓋一層厚度30～50 cm秸稈。

4.1.2 坑塘腐熟法

挖深度2.5～3 m坑，在坑中同樣使用“三明治法”堆積，直至高出坑塘口1～2 m。冬季低溫環(huán)境為防止每層澆水時(shí)結(jié)冰，可將澆水步驟放到最后，一次性澆水。

4.2 試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)置

針對(duì)北方寒地腐熟造肥技術(shù)，分別布置4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)展開試驗(yàn)。

1)丹東鵬程基地。試驗(yàn)秸稈量0.67 hm2，約3.5 t；采用秸稈就近離田，采用“三明治”形式，每層底鋪秸稈20 cm，面積約20 m2。秸稈上機(jī)械撒施該基地自產(chǎn)雞糞300 kg，菌劑6 kg，水泵澆水約100 kg。雞糞、菌劑、水撒施力求均勻。連鋪三層。

2)文祥家庭農(nóng)場(chǎng)。試驗(yàn)秸稈量0.67 hm2，約3.5 t；采用秸稈不離田，就近集中堆積，采用“三明治”堆積形式，每層底鋪秸稈20 cm，面積約20 m2。每層撒施菌劑6 kg，尿素6 kg，不澆水。連續(xù)鋪設(shè)3層。

3)大堡農(nóng)業(yè)科技示范基地。試驗(yàn)秸稈量0.67 hm2，約3.5 t；采用在機(jī)械收獲地塊，將散碎秸稈人工摟堆，每堆收集秸稈面積約100 m2，每堆大小約2 m3。每堆秸稈表面撒施菌劑和尿素各0.4 kg，不澆水。

4)大業(yè)食用菌。采用菌棒量3 500棒，約3.5 t。將廢菌棒脫膜、堆積，撒施菌劑和尿素40 kg，按12 kg·t-1撒施，燒水100 kg。

經(jīng)過一段時(shí)間，4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的對(duì)比試驗(yàn)，該技術(shù)在溫度適宜可在30天即可達(dá)到腐熟利用，培肥地力，推動(dòng)秸稈高效處理，具體數(shù)據(jù)見表1、表2。

表1 北方寒地腐熟造肥技術(shù)處理后調(diào)查

表2 北方寒地腐熟造肥技術(shù)成本投入調(diào)查表

5 結(jié)論

經(jīng)過寒地秸稈腐熟還田應(yīng)用研究與調(diào)查和試驗(yàn)結(jié)論的綜合分析，認(rèn)為鳳城市秸稈規(guī)模化綜合利用應(yīng)注意優(yōu)化秸稈和綜合利用模式，調(diào)整秸稈規(guī)模化資源利用結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)秸稈還田綜合利用新技術(shù)的推廣應(yīng)用，特別是腐熟秸稈還田的推廣應(yīng)用。盡管鳳城市在農(nóng)作物秸稈規(guī)模化綜合利用和發(fā)展的道路上面臨著許多亟待解決的問題，但由于鳳城市農(nóng)作物秸稈規(guī)模資源量大，加之鳳城市在寒冷地區(qū)秸稈分解還田技術(shù)上的巨大差距，鳳城市在寒冷地區(qū)秸稈分解還田應(yīng)用前景廣闊。建議在寒冷地區(qū)大力開展秸稈分解還田的應(yīng)用推廣。秸稈分解還田技術(shù)在提高土壤肥力、增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、提高后續(xù)作物產(chǎn)量等方面具有很好的應(yīng)用效果。而且，操作非常簡(jiǎn)單，節(jié)省了勞動(dòng)力和生產(chǎn)成本。在減少化肥使用方面，有助于促進(jìn)鳳城市農(nóng)作物產(chǎn)量的提高。可以說是一項(xiàng)很好的農(nóng)作物秸稈綜合利用技術(shù)，值得在鳳城市大力推廣應(yīng)用。鳳城市正在推廣秸稈成熟還田技術(shù)。在寒冷地區(qū)大力推廣應(yīng)用秸稈還田技術(shù)，可以很好地利用多余的秸稈平衡資源，減少焚燒造成的污染和浪費(fèi)。

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