阜蒙縣機(jī)械化秸稈還田肥料化利用技術(shù)及效益分析

高志彪

（阜蒙縣大巴鎮(zhèn)政府農(nóng)機(jī)管理站，遼寧 阜新 123114）

我國(guó)每年生產(chǎn)的農(nóng)作物秸稈量達(dá)6.5億t，但其有效利用率只有50%左右，余下部分大多被付之一炬，帶來(lái)嚴(yán)重的生態(tài)問(wèn)題。為了有效利用這一“放錯(cuò)了位置的資源＂，各地都在加大農(nóng)作物秸稈綜合利用力度，推廣應(yīng)用秸稈綜合利用技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈增值、農(nóng)民增收并減少焚燒秸稈帶來(lái)的環(huán)境污染。

1 阜蒙縣機(jī)械化秸稈還田肥料化利用現(xiàn)狀

阜蒙縣是全國(guó)重要商品糧生產(chǎn)基地縣之一，耕地面積31.87萬(wàn)hm2，常年糧食產(chǎn)量115萬(wàn)t左右，其中，玉米種植面積在20萬(wàn)hm2以上，花生種植面積18萬(wàn)hm2，產(chǎn)量居全國(guó)前列。主要農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量在200萬(wàn)t左右，未開展秸稈利用試點(diǎn)前農(nóng)作物秸稈綜合利用率在60%左右，尚有40%左右的農(nóng)作物秸稈沒(méi)有被有效利用。剩余的農(nóng)作物秸稈大多被露天焚燒或直接丟棄。

為充分挖掘利用農(nóng)作物秸稈資源，提高秸稈綜合利用率，阜蒙縣近年來(lái)不斷加大工作力度，大力推廣以機(jī)械化秸稈還田為技術(shù)核心的秸稈肥料化利用技術(shù)，推動(dòng)了全縣農(nóng)作物秸稈綜合利用“五化”技術(shù)的深度應(yīng)用。2017年，全縣主要農(nóng)作物秸稈總產(chǎn)量為204.3 萬(wàn) t，可收集利用秸稈資源量為 171.2 萬(wàn) t；實(shí)際利用農(nóng)作物秸稈148.63萬(wàn)t；實(shí)施玉米機(jī)械化收獲面積8.67萬(wàn)hm2，完成秸稈還田肥料化利用23.4萬(wàn)t，為全縣農(nóng)作物秸稈綜合利用率達(dá)到86.82%（較2016年提高1.48個(gè)百分點(diǎn)）、達(dá)到試點(diǎn)縣任務(wù)目標(biāo)提供了技術(shù)支撐。

2 機(jī)械化秸稈還田肥料化技術(shù)及其利用模式

2.1 技術(shù)內(nèi)容

通過(guò)機(jī)械化直接還田或間接還田，把秸稈還歸土地，可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，釋放出氮、磷、鉀等養(yǎng)分，這是補(bǔ)充和平衡土壤養(yǎng)分、培肥地力的有效方法，也是改善土壤理化性狀，提高土壤生物活性的技術(shù)途徑。試驗(yàn)證明，秸稈還田后土壤生化活性酶增加45%，可使土壤中團(tuán)粒率增加2%，含水量增加0.3%～2%，土壤容重降低 0.02%～0.15%。 土壤中水、肥、氣、熱與抗旱、抗?jié)衬芰γ黠@改善，土壤有機(jī)質(zhì)補(bǔ)償量高于消耗量。如果長(zhǎng)期堅(jiān)持秸稈還田，將使土壤肥力逐年恢復(fù)，為農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造良好的條件，進(jìn)而提高農(nóng)作物產(chǎn)量及其質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)土地生產(chǎn)良性循環(huán)。

秸稈肥料化主要是秸稈還田，包括秸稈直接還田、秸稈腐熟（堆漚）還田、秸稈生物反應(yīng)堆和過(guò)腹還田4項(xiàng)技術(shù)。其中，秸稈直接還田是我國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)秸稈肥料化利用的主要技術(shù)，具有秸稈處理量大、成本低、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，是大面積實(shí)現(xiàn)以地養(yǎng)地、提升耕地質(zhì)量、建立高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田的有效技術(shù)途徑。

2.2 利用模式

阜蒙縣結(jié)合遼西干旱半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)的實(shí)際，重點(diǎn)推廣應(yīng)用免耕秸稈覆蓋還田肥料化循環(huán)利用模式。

1）模式內(nèi)涵。農(nóng)作物收獲后將秸稈及殘茬直接覆蓋地表，土地不進(jìn)行翻耕，翌年采用免耕播種機(jī)進(jìn)行播種或表土耕作播種，以培肥地力、防止水土流失、降低作業(yè)成本，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

2）模式特點(diǎn)。免耕秸稈覆蓋還田模式是一種國(guó)家大力倡導(dǎo)和推廣的保護(hù)性耕作模式，具有以下特點(diǎn)：一是秸稈覆蓋還田能改善土壤物理性質(zhì)，增加氮、磷特別是有機(jī)質(zhì)和速效鉀含量，具有蓄水保墑，調(diào)節(jié)地溫，減緩?fù)寥浪?、溫度波?dòng)，減低田間雜草密度，調(diào)節(jié)土壤pH值，提高土壤生物活性等作用。二是采用免耕播種機(jī)將作物播種在覆蓋著秸稈的土層，可減少土壤擾動(dòng)，防止水土流失，降低作業(yè)成本。三是播種時(shí)地表有大量秸稈覆蓋，覆蓋程度表現(xiàn)為30%秸稈量、1/3秸稈高留茬和30%秸稈覆蓋率。

3 機(jī)械化秸稈還田肥料化利用效益分析

1）經(jīng)濟(jì)效益。以復(fù)式180型秸稈粉碎機(jī)為例，每公頃作業(yè)成本為：油耗費(fèi)用240元、人工費(fèi)用60元、機(jī)具折舊費(fèi)19.30元、動(dòng)力折舊費(fèi)37.50元、機(jī)械維修費(fèi)30元，作業(yè)成本合計(jì)為387元/hm2。機(jī)械化還田作業(yè)收入為 900～1 050 元 /hm2，則機(jī)手收益為 513～663元/hm2。阜蒙縣實(shí)施玉米機(jī)械化收獲面積為8.67萬(wàn)hm2，可使機(jī)手增收 4 447.71 萬(wàn)～5 478.21 萬(wàn)元。

在現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件下，如果每公頃耕地返田作物秸稈4 500～7 500 kg，可增產(chǎn)糧食375 kg左右，按1.50 元/kg 計(jì)算，增收 562.50 元，全縣 8.67 萬(wàn) hm2可增收 4 876.88萬(wàn)元。

從微觀上進(jìn)行推算，每100 kg玉米秸稈含N為0.60 kg，P2O5為 1.40 kg，K2O 為 0.90 kg，相當(dāng)于尿素1.3 kg，四級(jí)普通磷肥 11.7 kg，K2SO41.8 kg。 用機(jī)械將秸稈打碎，耕作時(shí)深翻掩埋，利用土壤中的微生物將秸稈腐化分解，可提高土壤肥力，土壤有機(jī)質(zhì)每年遞增0.02%左右，連續(xù)還田3 a，土壤速效氮增加10～20 mg/kg，速效磷增加 3～5 mg/kg，速效鉀增加 10～20 mg/kg。若將500 kg秸稈直接還田，就相當(dāng)于給土壤施入標(biāo)準(zhǔn)肥50 kg以上，全縣秸稈還田肥料化利用量為23.40萬(wàn)t，則相當(dāng)于給土壤施入天然標(biāo)準(zhǔn)肥2.34萬(wàn)t以上。連續(xù)3 a秸稈機(jī)械化還田，土壤有機(jī)質(zhì)含量可提高 0.03%以上，土壤肥力提高 0.5～1個(gè)等級(jí)。

2）生態(tài)效益。農(nóng)作物秸稈的成分主要為碳水化合物，燃燒1 t農(nóng)作物秸稈，相當(dāng)于排放1.30～1.50 t的CO2。一般玉米田在不含根茬的情況下，每公頃可產(chǎn)秸稈干重超過(guò)5 655 kg，相當(dāng)于每公頃玉米田排放7.35～8.48 t 的 CO2。 同時(shí)，焚燒秸稈還伴隨著大量的C、N元素?fù)p失，造成生物質(zhì)資源的浪費(fèi)。全國(guó)每年燒掉的秸稈相當(dāng)于損失6 000萬(wàn)t腐殖質(zhì)，N、P、K的損失相當(dāng)于全國(guó)60%的化肥產(chǎn)量。秸稈焚燒的最大弊端是產(chǎn)生大量煙霧，造成空氣污染，帶來(lái)環(huán)境安全問(wèn)題，最直接的影響是農(nóng)忙季節(jié)秸稈焚燒產(chǎn)生的大量煙霧嚴(yán)重影響高速公路和飛機(jī)航線的安全。避免上述問(wèn)題的發(fā)生的最簡(jiǎn)單最直接最有效最經(jīng)濟(jì)的手段，就是實(shí)現(xiàn)秸稈還田。秸稈還田可以以草養(yǎng)田，培養(yǎng)肥力，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤理化狀態(tài)，促進(jìn)土壤微生物活動(dòng)，增加土壤的通透性，改善土壤結(jié)構(gòu)，緩解土壤養(yǎng)分失調(diào)，消滅秸稈焚燒為害，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和改善。

3）社會(huì)效益。秸稈焚燒可導(dǎo)致土壤肥力下降和農(nóng)田生態(tài)環(huán)境惡化，因此，秸稈直接還田工作正逐漸越來(lái)越多的重視。秸稈還田社會(huì)價(jià)值體現(xiàn)在：一是秸稈還田能改善土壤物理性狀，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，其實(shí)質(zhì)是遵循農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律，保持生態(tài)系統(tǒng)平衡，實(shí)現(xiàn)土地生產(chǎn)力的可持續(xù)利用。二是實(shí)行機(jī)械化作物秸稈還田能有效地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，而勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高將使解放了的農(nóng)村勞動(dòng)力進(jìn)入城市從事二、三產(chǎn)業(yè)，提高農(nóng)民務(wù)工收入，改變農(nóng)村就業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，加快新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程。三是秸稈還田技術(shù)的推廣應(yīng)用加上農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼政策的推動(dòng)，激發(fā)了農(nóng)民的購(gòu)買積極性，推動(dòng)了農(nóng)機(jī)化水平和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水平的不斷提高，加快了土地流轉(zhuǎn)速度，擴(kuò)大土地種植規(guī)模，為農(nóng)機(jī)服務(wù)社會(huì)化、農(nóng)機(jī)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、農(nóng)村土地規(guī)?；娃r(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)產(chǎn)業(yè)化提供了可能、創(chuàng)造了條件。

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