云南蒙自桑園桑枝條直接還田利用初探

劉永輝 黃俊榮 劉建波 蘇振國 姚永泉

(云南省農(nóng)業(yè)科學院蠶桑蜜蜂研究所，云南蒙自 661101)

隨著東桑西移的推進，云南省蠶桑產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，2017年全省桑園面積達到110 133 hm2，躍升為全國第3位[1]。桑枝條是桑樹種植的主要副產(chǎn)物，每667 m2成林桑園每年可產(chǎn)0.8～1.5 t的鮮桑枝條[2-3]，20世紀桑枝條常作為生活中的燃料，但隨著人們的物質(zhì)生活水平和環(huán)保意識的提高，桑枝條作為燃料已逐漸退出歷史的舞臺[4]，相關(guān)的研究也探討了桑枝條粉碎后作為基質(zhì)培養(yǎng)食用菌[5]、治理環(huán)境中重金屬污染的吸附劑[6]、提取藥用物質(zhì)[ 7]、復(fù)合木地板的壓制[8]等應(yīng)用。但由于云南省的運輸、生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展相對滯后，省內(nèi)產(chǎn)量巨大的桑枝條多廢棄在田間或直接焚燒處理，造成極大的環(huán)境壓力和資源浪費?；诖?，我們于2017年1—12月在云南省農(nóng)業(yè)科學院蠶桑蜜蜂研究所桑園開展了桑枝條直接還田試驗，把桑樹剪梢(剪去枝條頂端2/5處不充實不飽滿的部分)和伐條后的枝條集中在桑園地里，進行開溝填肥覆土深埋蓋膜，結(jié)合免耕技術(shù)、除草技術(shù)和節(jié)水灌溉技術(shù)，使桑枝條直接就地還田利用，此法減少了中間運輸環(huán)節(jié)，簡單易行，節(jié)省勞動力?，F(xiàn)將試驗報告如下，以期為桑園綠色生產(chǎn)、廢棄桑枝條再利用提供一條可行的途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗桑樹品種 云桑2號果葉兼用桑樹品種，桑樹栽植密度2.1 m×1.0 m，每667 m2桑園栽植300株，樹齡為4年，中干樹型養(yǎng)成。試驗桑園為位于云南省蒙自市的云南省農(nóng)業(yè)科學院蠶桑蜜蜂研究所桑園，海拔1 280 m，地勢平坦，土壤為紅色黏土。試驗地屬亞熱帶季風氣候類型，年平均氣溫18.6 ℃，無霜期337 d，降雨主要集中在6—9月份，冬、春季多干旱少雨，年均降雨量815.8 mm，年均日照時數(shù)2 234 h，最高氣溫32 ℃，最低氣溫0 ℃[9]。

1.1.2 試驗用地布 試驗用PE園藝地布(A布),寬2.5 m，長200.0 m，質(zhì)量80 g/m2，由臺州市金農(nóng)篩網(wǎng)廠生產(chǎn)，主要功能為除草、保溫、保水、保肥等。

1.2 試驗方法

桑枝條還田在2017年1月春伐條時進行，在桑畦中間處開1條深度為40 cm、寬度為60 cm的小溝(溝的大小根據(jù)枝條的數(shù)量而定)，把修剪下的桑枝條撿拾并整齊均勻地放置在已開好的溝里，桑枝條的方向與溝的方向一致，盡量把桑枝條全部埋入溝中；每667 m2桑園的溝中施入三元復(fù)合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)40 kg；為了殺滅桑枝條所帶的蟲源，再在溝里撒施顆粒辛硫磷，每667 m2桑園撒施2.5 kg；然后用開溝土把桑枝條、化肥、農(nóng)藥蓋嚴蓋實，最后蓋上A布。以桑枝條直接還田蓋A布法、桑枝條直接還田不蓋A布法和傳統(tǒng)桑枝條處理法進行生產(chǎn)成本和當年產(chǎn)葉量的比較試驗，每種處理均保持水分充足，以滿足地下微生物活動的需要，每個處理區(qū)面積為667 m2，每種方法設(shè)3個重復(fù)，共9個處理區(qū)，分別記錄各處理區(qū)試驗期間收枝條、蓋A布、除草、澆水、揭A布、桑枝條運輸?shù)人a(chǎn)生的用工量和A布、化肥、農(nóng)藥等生產(chǎn)資料投入成本，并調(diào)查各處理區(qū)2017—2018年的春季和秋季的桑葉產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，具體方法是每小區(qū)隨機調(diào)查30株桑樹，共采葉7次，每次間隔25 d，每次采摘第5葉位以下的全部葉片，稱量產(chǎn)葉量，并根據(jù)小區(qū)總株數(shù)估算總產(chǎn)葉量。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

計算比較各處理區(qū)間的全年桑枝條還田的人工投入量和各項費用，及各處理區(qū)的桑葉產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，運用Microsoft Excel 2007 處理各項數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 桑枝條直接還田用工及農(nóng)藥化肥成本分析

桑枝條直接還田蓋A布法：每年每667 m2桑園桑枝條直接還田桑園開溝用工量為0.5個工，桑園收枝條(把修剪下來的桑枝條拾攏在溝里)用工量為3.0個工，蓋土及蓋揭A布用工量為2.0個工，除草用工量為2.0個工，澆水用工量為2.0個工，工資按80元/工計算，用工成本合計費用760元；每667 m2桑園A布用量350 m2(只覆蓋墑面)，按1.5元/m2計算，A布合計費用525元，1塊A布可用時間按5年計算，平均每年每667 m2桑園A布費用105元；每667 m2桑園蓋A布處理桑枝條農(nóng)資成本為化肥160元、農(nóng)藥25元，合計費用185元；桑枝條直接還田蓋A布法，每667 m2桑園1年內(nèi)的直接成本投入為1 050元(表1)。桑枝條直接還田不蓋A布法：每年每667 m2桑園桑枝條直接還田桑園開溝用工量為0.5個工，桑園收枝條用工量為3.0個工，蓋土用工量為0.5個工，除草用工量為3.0個工，澆水用工量為3.0個工，工資按80元/工計算，用工成本合計費用800元；每667 m2桑園農(nóng)資成本為化肥320元、農(nóng)藥90元，合計費用410元；桑枝條直接還田不蓋A布法，每667 m2桑園1年內(nèi)的直接成本投入為1 210元(表1)。桑枝條傳統(tǒng)處理法：每年每667 m2桑園桑枝條處理桑園收枝條用工量為3.0個工，桑枝條運輸用工量為3.0個工，除草用工量為4.0個工，澆水用工量為3.0個工，工資按80元/工計算，用工成本合計費用1 040元；每667 m2桑園農(nóng)資成本為化肥320元、農(nóng)藥90元，合計費用410元；桑枝條傳統(tǒng)處理法，每667 m2桑園1年內(nèi)的直接成本投入為1 450元(表1)。桑枝條直接還田蓋A布法每667 m2桑園的直接成本投入比桑枝條直接還田不蓋A布法節(jié)約160元，比桑枝條傳統(tǒng)處理法節(jié)約400元。

表1每年每667m2桑園桑枝條不同處理方法的人工及農(nóng)資成本

項目用(工)量及費用桑枝條直接還田蓋A布法桑枝條直接還田不蓋A布法桑枝條傳統(tǒng)處理法開溝用工量/工0.50.50用工費用/元40400收枝條用工量/工3.03.03.0用工費用/元240240240蓋土蓋A布用工量/工1.00.50用工費用/元80400除草用工量/工2.03.04.0用工費用/元160240320澆水用工量/工2.03.03.0用工費用/元160240240

續(xù)表1

開溝時間為2017年1月10—15日；春伐條時間為2017年1月20日—25日；枝條收集、填埋、運輸、蓋A布、施肥、施藥等工作在2017年1月25—30日前完成；揭A布、澆水、除草等工作根據(jù)實際情況完成，統(tǒng)計數(shù)為全年完成的次數(shù)；試驗時間為2017年1月至12月；人工工資按80元/工計算， 每667 m2桑園每年A布費用按105元計算；表中數(shù)據(jù)為3個重復(fù)區(qū)的平均值。

2.2 桑枝條直接還田對當年桑葉產(chǎn)量的影響分析

從表2可以看出，桑枝條直接還田蓋A布法，每667 m2桑園全年產(chǎn)葉量為2 410 kg；桑枝條直接還田不蓋A布法，每667 m2桑園全年產(chǎn)葉量為2 067 kg；桑枝條傳統(tǒng)處理法，每667 m2桑園全年產(chǎn)葉量為1 863 kg。每667 m2桑園桑枝條直接還田蓋A布法比桑枝條直接還田不蓋A布法增加桑葉產(chǎn)量343 kg，以桑葉價格1元/kg計算，每667 m2桑園桑枝條直接還田蓋A布法比桑枝條直接還田不蓋A布法增加收益343元；每667 m2桑園桑枝條直接還田蓋A布法比桑枝條傳統(tǒng)處理法增加桑葉產(chǎn)量547 kg，每667 m2桑園桑枝條直接還田蓋A布法比桑枝條傳統(tǒng)處理法增加收益547元。2種不同的桑枝條直接還田處理法與傳統(tǒng)桑枝條處理法相比均可有效增加桑葉產(chǎn)量，桑枝條直接還田蓋A布法增產(chǎn)效果更為明顯(表2)。

表2每667m2桑園桑枝條不同處理方法的全年桑葉產(chǎn)量及收益

處理方法春季產(chǎn)葉量/kg秋季產(chǎn)葉量/kg全年產(chǎn)葉量/kg桑葉價格/(元/kg)收益/元桑枝條直接還田蓋A布法1 0501 3602 41012 410桑枝條直接還田不蓋A布法8971 1702 06712 067桑枝條傳統(tǒng)處理法8929711 86311 863

表中數(shù)據(jù)為3個重復(fù)區(qū)的平均值。

3 小結(jié)與討論

桑枝條是桑園的主要副產(chǎn)物，含有大量的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、粗蛋白、粗脂肪、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫以及多種微量元素等營養(yǎng)物質(zhì)[10]。但在桑枝條傳統(tǒng)處理法中桑枝條被大量堆棄田間或作為燃料焚燒，不但桑枝條的利用率低，處理費工、費時、勞動強度大，而且嚴重污染空氣，對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境造成嚴重不良影響[11]。相比較而言，桑枝條直接還田將桑枝條就地掩埋于桑園土壤中通過微生物的活動，對其進行發(fā)酵、分解、腐爛，轉(zhuǎn)化為有機質(zhì)，能改善桑園土壤理化性質(zhì)，為桑樹生長提供養(yǎng)分，提高桑葉產(chǎn)量和質(zhì)量，既有很好的經(jīng)濟效益，又有環(huán)保生態(tài)效益。在本次桑枝條直接還田試驗中，我們在667 m2桑園中加入了三元復(fù)合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)40 kg或80 kg，土壤水分含量保持在60%～70%，可以加速微生物的繁殖活動，更快速地分解桑枝條[12]，桑枝條直接還田蓋A布法又比不蓋A布法減少了除草、施肥等工作，還具有一般地膜所具有的保水、保肥、增溫、增產(chǎn)等作用。本試驗只調(diào)查了桑枝條直接還田當年的作業(yè)用工、生產(chǎn)成本和桑葉產(chǎn)量，實際上其后的作用可能更大，一方面翌年修枝伐條時，揭開A布一側(cè)，可以再次進行桑枝條直接還田覆蓋作業(yè)，降低桑園的管理成本；另一方面，桑枝還田后桑園土壤有機質(zhì)增加，團粒結(jié)構(gòu)改善，可以提高桑葉的產(chǎn)量和質(zhì)量，帶來更好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。桑枝條直接還田蓋A布法是一項綜合性的高效農(nóng)業(yè)實用技術(shù)，有著重要的現(xiàn)實意義和長遠意義，可在蠶桑生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。