2019年阿拉爾市棉花種植中生物質(zhì)資源利用與生產(chǎn)成本情況

努爾比耶柯孜·麥麥提，周嶺.2★，張紅美，郭曉君，張春友，付雪寒，劉龍

（1塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300；2新疆維吾爾自治區(qū)普通高等學(xué)?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 阿拉爾 843300）

新疆因其氣候干燥、土壤干旱、光照條件好而時(shí)間長(zhǎng)、土地廣袤、晝夜溫差抑制病蟲(chóng)害的生長(zhǎng)[1]等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，較中國(guó)其他地區(qū)更適合大面積種植棉花。每年生產(chǎn)棉花秸743.70萬(wàn)t，占秸稈總量的25.6%[2]。秸稈生產(chǎn)總量達(dá)10.4億t，但做為肥料的應(yīng)用率只有53.93%[3]。南疆具有牛、羊等養(yǎng)殖基地，能夠提供大量的畜禽糞便，這些畜禽糞便與作物秸稈結(jié)合，進(jìn)行合理發(fā)酵成為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，可提高自然資源利用率降低成本。很好地解決農(nóng)民在肥料上的購(gòu)買(mǎi)消費(fèi)與收益不平衡的現(xiàn)象。本文對(duì)南疆施肥使用情況進(jìn)行深入調(diào)查，以期為南疆農(nóng)業(yè)肥料合理利用提供依據(jù)。

1 方法與過(guò)程

1.1 調(diào)研區(qū)域

本文選擇新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師阿拉爾市的7團(tuán)、8團(tuán)、11團(tuán)、13團(tuán)、15團(tuán)、16團(tuán)和托海依鄉(xiāng)作為調(diào)研區(qū)域。

1.2 調(diào)研方法和對(duì)象

1.2.1 文獻(xiàn)研究法

通過(guò)查閱中國(guó)新疆維吾爾自治區(qū)和生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)的農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒，統(tǒng)計(jì)和分析相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.2.2 實(shí)地考察法

2021年6月23日—2021年7月10日期間，隨機(jī)選取調(diào)研區(qū)域內(nèi)的團(tuán)場(chǎng)、連隊(duì)及2家生物質(zhì)資源化利用相關(guān)的企業(yè)進(jìn)行實(shí)地談話，對(duì)各地區(qū)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民、農(nóng)業(yè)負(fù)責(zé)人、相關(guān)企業(yè)人員進(jìn)行訪談了解。

本文采用Microsoft Excel 2019軟件和Origin 2020軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)。

2 數(shù)據(jù)與分析

2.1 各區(qū)棉花收益與施肥種類(lèi)的關(guān)系

表1為2019年阿拉爾地區(qū)的一部分團(tuán)場(chǎng)和連隊(duì)棉花栽培中的施用肥料種類(lèi)、產(chǎn)量和成本情況分析。從表中可以看出托海依鄉(xiāng)播種棉花面積最大為806，000mu，每季施肥8次，成本為2000yuan·mu-1，棉花產(chǎn)量是400kg·mu-1，棉花全栽培中沒(méi)用過(guò)有機(jī)肥等綠色肥料；7團(tuán)棉花種植面積為112，000mu，成本1650yuan·mu-1，棉花產(chǎn)量是400kg·mu-1，棉花全栽培中使用有機(jī)肥等綠色肥料；11團(tuán)7連棉花種植面積4200mu，成本1600yuan·mu-1，棉花產(chǎn)量是300kg·mu-1，棉花全栽培中沒(méi)用過(guò)有機(jī)肥等綠色肥料；11團(tuán)6連棉花種植面積4000mu，成本1600yuan·mu-1，棉花產(chǎn)量是300kg·mu-1，棉花全栽培中用過(guò)有機(jī)肥等綠色肥料。

表1 南疆阿拉爾第一師兵團(tuán)棉花種植的施肥情況調(diào)查T(mén)able 1 Investigation of cotton fertilization in the First Division of Alar in Southern Xinjiang

從表中成本發(fā)現(xiàn)托海依鄉(xiāng)總成本為2000yuan·mu-1；8團(tuán)1連總成本1800yuan·mu-1；15團(tuán)和16團(tuán)均是1700yuan·mu-1，對(duì)比四組施肥種類(lèi)均為無(wú)機(jī)肥種植。這是由于無(wú)機(jī)肥造價(jià)成本要比有機(jī)肥昂貴，與棉花收益情況不成正比，并且施用無(wú)機(jī)肥將會(huì)破壞土壤環(huán)境，導(dǎo)致土壤鹽堿度過(guò)高、水土流失、土壤沙化嚴(yán)重。長(zhǎng)期施用無(wú)機(jī)肥將破壞土壤養(yǎng)分，前期可能會(huì)有主觀性價(jià)比，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展看，土壤一旦破壞難以修復(fù)，病蟲(chóng)害肆虐導(dǎo)致作物產(chǎn)量逐年降低。

2.1.1 棉花促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)

圖1可以看出，托海依鄉(xiāng)種植棉花面積最大，原因是自2018年起，托海依鄉(xiāng)棉花產(chǎn)量迅速提高，使得當(dāng)?shù)剞r(nóng)民開(kāi)始大規(guī)模種植棉花從而提高收入，所以提高棉花產(chǎn)量是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的主要需求。

圖1 阿拉爾第一師部分團(tuán)場(chǎng)和地方的棉花種植面積情況Figure 1 Cotton planting area of some regiment farms and places of Alar First Division

2.1.2 各地區(qū)棉花產(chǎn)量與成本的關(guān)系

通過(guò)調(diào)研15團(tuán)、16團(tuán)棉花產(chǎn)量相對(duì)較高的原因發(fā)現(xiàn)，15團(tuán)近期產(chǎn)量高，但也出現(xiàn)了大量的蚜蟲(chóng)、水土流失、土壤鹽堿化程度偏高的現(xiàn)象；16團(tuán)場(chǎng)是由于栽培過(guò)程中機(jī)械化程度較高，在病蟲(chóng)害防治上較為頻繁，是以機(jī)械手段提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。連隊(duì)中13團(tuán)3連的產(chǎn)量也較高，也是因?yàn)檫B隊(duì)機(jī)械化程度較高且澆水量充導(dǎo)致的。

3 結(jié)論

調(diào)研結(jié)果表明：阿拉爾在棉花栽培中使用有機(jī)肥較其他區(qū)域呈現(xiàn)出低使用率的現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)深入調(diào)查發(fā)現(xiàn)主要是因?yàn)檗r(nóng)民認(rèn)知中施用有機(jī)肥與作物收益不成正比。各個(gè)團(tuán)場(chǎng)與連隊(duì)之間使用的肥料種類(lèi)、施入量和施入次數(shù)存在較大差異，導(dǎo)致這種現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是一部分農(nóng)民在選擇肥料時(shí)并不進(jìn)行調(diào)查直接根據(jù)賣(mài)家推薦進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)；另一部分農(nóng)民選擇肥料時(shí)會(huì)提前調(diào)查棉花農(nóng)藝性狀，然后根據(jù)具體情況進(jìn)行肥料購(gòu)買(mǎi)。建議應(yīng)根據(jù)各地的棉花種植情況以及出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行有效選肥。觀察棉花葉面、檢測(cè)土壤性質(zhì)，這是選擇施用有機(jī)肥還是無(wú)機(jī)肥的關(guān)鍵；政府宣傳配合、農(nóng)業(yè)科研單位協(xié)助、企業(yè)和當(dāng)?shù)剞r(nóng)民互相信任，這是提高農(nóng)民認(rèn)識(shí)的必要步驟。

棉花是一種生育期較長(zhǎng)的作物，每個(gè)生育期中施用的肥料種類(lèi)和使用量都需要根據(jù)作物生長(zhǎng)情況進(jìn)行施肥，根據(jù)調(diào)查阿拉爾主要種植棉花的各個(gè)團(tuán)場(chǎng)和連部，通過(guò)農(nóng)民、當(dāng)?shù)刎?fù)責(zé)人員，得到了以下棉花栽培中影響棉花產(chǎn)量因素的信息：棉花生育期間容易受到天氣變化和自然災(zāi)害的影響，圖2中各個(gè)團(tuán)場(chǎng)和連隊(duì)棉花成本和產(chǎn)量有所差別，也是因同一個(gè)地區(qū)不同氣候變化產(chǎn)生的影響；棉花生產(chǎn)中鹽堿化程度高，病蟲(chóng)害、自然災(zāi)害、缺水等這些情況會(huì)導(dǎo)致棉花產(chǎn)量下降，總生產(chǎn)成本增加；棉花栽培中噴灑打頂劑、除草劑、防蟲(chóng)劑等各種化學(xué)農(nóng)藥對(duì)土壤、棉花產(chǎn)量有一定的危害；機(jī)械化程度低，生產(chǎn)效率低，成本高。所以全面開(kāi)發(fā)并利用生物質(zhì)自然資源提高可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展程度是問(wèn)題的關(guān)鍵。

圖2 阿拉爾第一師棉花總成本與產(chǎn)量關(guān)系分析Figure 2 Analysis of total cost and yield of Alar First Division

4 討論

4.1 農(nóng)民面臨的困難

（1）選擇和利用農(nóng)業(yè)肥料方面經(jīng)驗(yàn)不足

在棉花各生育期中使用的肥料種類(lèi)和使用量本應(yīng)依照棉花生長(zhǎng)需要進(jìn)行施肥，使用肥料時(shí)間和肥料種類(lèi)都重要，一旦錯(cuò)過(guò)最佳施用肥料的時(shí)間就會(huì)影響棉花生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量。但當(dāng)?shù)剞r(nóng)民除了播種棉花前會(huì)正確使用一部分有機(jī)肥供養(yǎng)種子發(fā)芽以外，棉花成長(zhǎng)期的每次施肥期都會(huì)固定選擇尿素、氮磷鉀肥、復(fù)合肥、氨基酸等化學(xué)肥料。這是由于阿拉爾各地區(qū)農(nóng)民文化程度較低，接受科學(xué)性農(nóng)業(yè)知識(shí)相對(duì)困難，選擇肥料時(shí)僅考慮一時(shí)收益，還不能用全面發(fā)展的眼光去看待農(nóng)作物種植。另一個(gè)原因是當(dāng)?shù)乜萍既藛T數(shù)量較少，而且宣傳和推廣利用生物質(zhì)資源農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不足。這就要求政府干預(yù)宣傳，普及科學(xué)知識(shí)。

農(nóng)業(yè)化肥利用率低的原因是專(zhuān)業(yè)人員數(shù)量不足，缺乏創(chuàng)新，利用有機(jī)肥的想法不足，有創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的想法，但沒(méi)有足夠的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和科學(xué)基礎(chǔ)。利用生物質(zhì)加工生產(chǎn)綠色化肥的企業(yè)數(shù)量小。研究技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)需求不一致，同時(shí)綠色、新型農(nóng)業(yè)肥料加工企業(yè)的專(zhuān)業(yè)科研人才短缺。

（2）施肥成本高

同一種肥料價(jià)格會(huì)隨著棉花生長(zhǎng)期發(fā)生變化，這種肥料價(jià)格不統(tǒng)一的現(xiàn)象也會(huì)給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶來(lái)經(jīng)濟(jì)壓力。洪水、暴雨等自然環(huán)境會(huì)帶來(lái)突發(fā)的危害，同時(shí)缺水問(wèn)題會(huì)影響肥料的高效利用率，并導(dǎo)致實(shí)際成本比預(yù)期成本增高。由于缺少專(zhuān)業(yè)化的施肥技術(shù)，農(nóng)民在每次施肥過(guò)程中需投入大量的時(shí)間和勞動(dòng)力，會(huì)導(dǎo)致施肥時(shí)期推遲，使得成本較高。

4.2 建議

通過(guò)文獻(xiàn)研究、實(shí)地考察、面對(duì)面問(wèn)卷等方法對(duì)阿拉爾的部分團(tuán)場(chǎng)從棉花播種到收獲過(guò)程，在施用化學(xué)肥料、農(nóng)藥、成本、棉花面積和棉花產(chǎn)量等方面進(jìn)行調(diào)研。調(diào)研結(jié)果表明，阿拉爾地區(qū)在棉花的整個(gè)生育期中施用的有機(jī)肥等綠色肥料的利用率低或者幾乎沒(méi)有，各個(gè)團(tuán)場(chǎng)施用肥料具有來(lái)源豐富、種類(lèi)多的特征，但同時(shí)也存在著浪費(fèi)嚴(yán)重、利用率低等問(wèn)題。提高棉花的產(chǎn)量、降低成本，需要當(dāng)?shù)卣?、相關(guān)科研單位、企業(yè)和農(nóng)民的共同努力。共同探索解決自然資源豐富的生物質(zhì)利用率低這一問(wèn)題的方案，為阿拉爾和各個(gè)地區(qū)的可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供依據(jù)。

（1）政府方面

在當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)政府部門(mén)允許的實(shí)際條件下，應(yīng)加大生物質(zhì)資源化利用的宣傳力度，為農(nóng)民開(kāi)設(shè)生物質(zhì)自然資源利用、綠色肥料、高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面相關(guān)的培訓(xùn)班；通過(guò)廣播、電視、微信公眾號(hào)等平臺(tái)進(jìn)行宣傳，提高農(nóng)民的生物質(zhì)資源化利用意識(shí)；科學(xué)組織管理，嚴(yán)格落實(shí)相關(guān)制度，讓農(nóng)民參與和認(rèn)可綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，了解到科學(xué)的種植方法能提高效率、降低成本。農(nóng)業(yè)技術(shù)人員應(yīng)免費(fèi)提供農(nóng)業(yè)咨詢服務(wù)來(lái)幫助農(nóng)民提高農(nóng)業(yè)技能、創(chuàng)新性。

（2）科研單位方面

塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化學(xué)院生物質(zhì)資源化利用實(shí)驗(yàn)室多年來(lái)一直致力于生物質(zhì)資源化利用方面的研究。周嶺等利用棉稈等南疆豐富的自然資源精制木醋液，可防治病蟲(chóng)害，為南疆地區(qū)的剩余物處理方式提供了一個(gè)新的解決方案。張亞蘭等[5]試驗(yàn)結(jié)果中不同濃度的木醋液對(duì)鹽堿土有改良作用；孫金龍等[6]利用棉稈木醋液在大田試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)可改善土壤理化性質(zhì)；張紅美[7]用棉稈原料生物炭改良了南疆沙化土壤；彭冬梅等[8]灌施木醋炭肥后南疆鹽堿化的棉田能改善，棉花農(nóng)藝性質(zhì)有明顯的促進(jìn)作用。這些在生物質(zhì)自然資源方面取得的科研成果，成為解決南疆地區(qū)鹽堿化程度高、作物無(wú)法生存等問(wèn)題的有效辦法。

高?？蒲袑?zhuān)家和大學(xué)生利用假期開(kāi)展“生物質(zhì)資源化利用技術(shù)”活動(dòng)，深入偏僻農(nóng)村地區(qū)，不僅能了解到不同地區(qū)農(nóng)民對(duì)生物質(zhì)資源利用和綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，還能更好地總結(jié)出當(dāng)?shù)剞r(nóng)民和市場(chǎng)對(duì)綠色肥料的需求，提高生物質(zhì)資源利用的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

（3）企業(yè)方面

阿拉爾地區(qū)生物質(zhì)資源利用的企業(yè)數(shù)量較少，因此應(yīng)根據(jù)各地區(qū)生物質(zhì)資源的資源量和分布情況，開(kāi)辦不同規(guī)模和不同產(chǎn)品的企業(yè)。兵團(tuán)第一師資源是棉花秸稈，目前主要處理方式為粉碎還田，建議利用棉稈精制木醋液或者制備生物炭以改良土壤，研發(fā)出各種綠色農(nóng)藥和肥料，增加產(chǎn)品的價(jià)值并滿足市場(chǎng)需求，擴(kuò)大推廣范圍，提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的收入。同時(shí)解決棉花秸稈處理中造成的污染問(wèn)題。

（4）農(nóng)民方面

通過(guò)學(xué)習(xí)與綠色農(nóng)業(yè)方面的知識(shí)，不斷提高認(rèn)識(shí)，意識(shí)到生物質(zhì)資源是可再生資源，并加以利用。通過(guò)學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)，提高生物質(zhì)資源的利用率，減少浪費(fèi)。阿拉爾地區(qū)是國(guó)家確定的深度扶貧地區(qū)之一，農(nóng)民們可以就地取材，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況創(chuàng)立生物質(zhì)資源化利用的企業(yè)，這樣不僅能夠提升自己的收入，同時(shí)也能在保護(hù)環(huán)境方面貢獻(xiàn)自己的力量。