多功能秸秆营养基的生产工艺与推广应用

张杰 韩文生 李涛 邓士元 别士平 刘玲 罗明杰

博士，教授，云南民族大学化学与生物技术学院硕士生导师，植物营养与新型肥料研究所所长。参与主持多项国家级和省部级农业项目，其中在中国农业大学参与国家“973”项目和国家农业部“948”重大项目各1项；在云南省农业科学院主持参加了国家级及省部级项目8项；在云南民族大学期间主持云南省自然科学基金项目2项、中德国际合作项目1项、国家“十二五”专项子项目1项等。获2002年度中国农业大学校长奖学金及2005年度云南民族大学科研工作先进奖。在国内外学术刊物Plant and Soil、《中国农业科学》、《华北农学报》、《植物营养与肥料学报》、《中国生态农业学报》、《中国土壤与肥料》等上发表论文26篇，发表《作物营养诊断与合理施肥》专著1部。

导读：多功能秸秆营养基推广应用不仅高效利用了农作物秸秆资源，还有效地解决了农作物秸秆利用率低、转化率低、经济效益低、环境污染严重的问题，而且对提高农产品质量，生产无公害、绿色及有机农产品具有重要的经济和社会意义。

农作物秸秆是产品收获后剩下的含纤维成分很高的植株残留物，包括禾谷类、油料类、豆类、薯类、麻类，以及棉花、甘蔗、瓜果、烟草等多种作物的秸秆。我国的秸秆资源非常丰富，目前仅重要的作物秸秆就有近20种，且产量巨大。据调查统计，2010 年全国秸秆理论资源量为8.4亿t，可收集资源量约7亿t。目前，全国大约有3%的秸秆直接作为农村生产生活燃料、10%用于牲畜饲料、23%用作副工业产品、60%直接还田，且大多数就地焚烧，存在着“三低一重”的问题，即秸秆利用率低、转化率低、经济效益低、环境污染严重[1]。如何提高秸秆的利用率仍是当前重要研究课题之一。

多功能秸秆营养基充分利用了秸秆资源、有效解决了“三低一重”问题、保护了生态环境、促进了农业可持续发展。多功能秸秆营养基属于有机肥的范畴，充分考虑到了腐熟发酵的作用，并采用二次发酵工艺制备，肥效持久，对提高农产品质量，生产无公害、绿色及有机农产品具有重要意义。

1 多功能秸秆营养基的生产工艺

多功能秸秆营养基是将秸秆粉碎后进行2次发酵，加入一定可溶性氮肥、氨基酸、微生物菌种和旱地保水剂，混匀后制成。多功能秸秆营养基具有养分全面、肥效持久、绿色无公害等优点，可改善土壤结构、培肥地力、促进土壤养分释放、提高农产品质量。多功能秸秆无土营养基及生产工艺已获中华人民共和国发明专利，专利号为ZL 2012 1 0150690.X。

1.1 秸秆及菌种活化准备

①秸秆准备 选取新鲜无霉变的秸秆，如油菜秆、麦秸、稻草、杂草、花生秧、豆秸等。

②秸秆微贮宝菌液准备 将50 g的秸秆微贮宝倒入2 000 mL 1%白糖溶液中，在30～40℃条件下，经充分溶解后，与100 kg 0.7%～1.0%盐水溶液混合，以备喷洒。

1.2 秸秆粉碎

利用机械粉粹机，将选定的优质农作物秸秆实行2次粉碎，第1次粉粹长度为6～10 cm，第2次粉粹为0.5～5.0 cm的碎屑。如果碎屑长度超标，要再次粉粹。

1.3 微贮发酵

粉粹后的秸秆碎屑按传统堆肥方式进行第1次发酵腐熟，时间一般7～8天，当秸秆碎屑经40～55℃高温发酵氨化转色后，即进行第2次发酵腐熟。第2次发酵腐熟的具体步骤为：一是通过晾晒或补水将秸秆碎屑的含水量控制在10%～15%；二是上

堆，要求压实；三是加入秸秆微贮宝菌液，可结合上堆进行，当上堆高度达到20～30 cm时，均匀喷洒1遍菌液，使秸秆与菌液充分混匀，每1 000 kg秸秆碎屑应加入含有50 g秸秆微贮宝的菌液100 kg；四是封堆，上堆完毕后用塑料薄膜盖好，排除空气、封严，可加盖1层干草，以便保温。在10～40℃条件下，经10～15天就可完成微贮发酵。

1.4 配料灭菌

每100 kg腐熟发酵的秸秆碎屑中加入6 kg泥炭、6 kg香菇废料、15 kg多孔层状硅酸盐粉料、

6 kg海绿石矿粉，充分混合后制成初级基料，使用高温消毒法经24～48 h消毒灭菌，然后自然冷却。

1.5 混配制块

在灭菌后的基料中，每100 kg加入氨基酸液体肥料1 kg、JT微生物菌种0.1 kg、旱地保水剂0.6 kg和生根粉3 g，混匀制成秸秆营养基。若需块状营养基，可将散装秸秆营养基用模具压缩，压力0.6 MPa。块状营养基为圆柱形，直径3～16 cm、高3～30 cm，营养基顶面设置柱形种坑，直徑1～6 cm、深2～12 cm。

2 多功能秸秆营养基的优点及创新性

传统育苗方式，要经过取土、过筛、配肥、堆制、消毒、装钵（袋）等工序，操作程序繁杂，劳动强度大、费时费工效率低，且缺乏科学精准的养分配方，往往造成育苗期供养不合理、成苗率低，缺苗断垄现象严重。

多功能秸秆营养基采用国内先进技术制备，可保持80天的肥力，带基质移栽无缓苗期，可提早上市10～20天，能满足蔬菜、花卉、烟草、棉花、树木的播种、扦插及分苗等需求，促进种植产业的规模化和工厂化。

2.1 省工省时，操作简单

多功能秸秆营养基集基质、控病、调酸、营养、保水、容器六大功能于一身，只要将压缩式块状秸秆营养基吸水膨胀，把种子放入营养基上预制的种孔里，就完成了育苗操作，完全免除了采运土壤、添加肥料、喷洒农药和装填容器等繁琐操作，简便高效、省工省力。

2.2 节约用种，苗全苗壮

多功能秸秆营养基内配加多元缓释营养，既能满足植物对不同元素的横向平衡要求，又能有效适应幼苗前后不同时期对植物营养的纵向平衡需要，苗期无需施肥、追肥；前期不会烧苗，后期不会脱肥；出苗率高，用种量少，出苗均匀整齐、长势一致，一次成苗，育苗期明显缩短。

2.3 无需缓苗，提早成熟

多功能秸秆营养基育苗采用特殊的“空气整根”技术，将穿出营养基的根系尖端钝化，促使营养基内支根、毛根的萌生和扩展，大幅度增加幼苗的根系数量和根群生物量。当营养基和幼苗一起移栽到大田以后，不伤根、不缓苗，基体内的根系暴发生长，扎进耕层土壤，扩大根系与土壤的接触面积，提高吸水吸肥能力，促使幼苗茎粗叶大、生长健壮，提早成熟上市，增加产量和收入。

2.4 养分均衡，改良土壤

多功能秸秆营养基将天然活化组分与再生有机原料结合，对土壤安全无污染、对植物无毒性，能够达到绿色、有机标准。同时，多功能秸秆营养基还可提高土壤肥力，经过4～5茬的连续使用能显著提高土壤的有机质含量、增加有益微生物含量、改良土壤结构、有效防止土壤板结与盐碱化，对于土壤条件恶劣的沙荒、盐碱、干旱地块更具优势。

2.5 预防病害，强抗重茬

多功能秸秆营养基选用可降解的天然有机物草炭为原料，采用先进科学技术制造工艺，无病菌、无虫卵，克服传统育苗土传病、虫、草害发生重的缺点，增强植物的抗逆能力，达到强抗重茬、优质高产高效的目的。

3 多功能秸秆营养基的推广应用

多功能秸秆营养基属于创新产品，科技含量高，育苗优势明显。多功能秸秆营养基主要有2种类型，一种是松散颗粒型，可直接装营养盘，一袋秸秆营养基50 L可装72孔营养盘12盘；另一种是压缩块状型，棉花、瓜类一般选用4.5 cm×2.0 cm的营养块，茄果类一般选用3.0 cm×1.5 cm的营养块。根据对比试验，相比于传统营养钵育苗，虽然每育

1万株苗比直接成本高361～460元，但播種时可节省人工3.0～3.5个，按每个劳力每天150元计算，可节省成本65～89元。同时由于病害及养分配比等原因，多功能秸秆营养基育苗成苗率高达90%～97%，移植期可提前2～7天（表1）。

对于多功能秸秆营养基，采用研究与生产试验、示范相结合的方式，边研究边示范推广，通过下乡设点使各种配套措施不断完善，以点带面，加速了研究成果的推广与应用。从2012年开始在湖北荆门市、宜城市、荆州市、潜江市等省内地区推广和应用，并逐渐向湖南岳阳、重庆等外省市辐射，推广面积逐年增加，得到广大菜农、棉农、花农的普遍认可，产生了一定的经济和社会效益。

2013年至2015年上半年在湖北荆门市东宝区、掇刀区、漳河新区、沙洋县等地，每年每地选取面积较大的农户2～4户，共15户，总面积20 677 m2。调查结果表明，采用多功能秸秆营养基育苗技术生产每667 m2籽棉产量216～241 kg，产值1 612～1 711元；西瓜产量2 253～4 325 kg，产值4 055～4 325元；番茄前期产量3 214～3 375 kg，产值10 285～10 800元；与传统营养钵育苗相比，棉花、西瓜、番茄产量增加5.10%～11.57%、4.45%～11.40%、5.10%～10.40%，提早成熟上市7～10、9～15、13～18天（表2）。

采用多功能秸秆营养基既能高效利用玉米、油菜等农作物秸秆资源、提高利用价值、减少就地焚烧造成的空气污染，又能大大减轻农民劳动强度，省工、省力。多功能秸秆营养基配比科学合理，加有保水剂、生根粉，富含幼苗生长所需的多种元素，有利于幼苗生长。同时，应用多功能秸秆营养基可节约用种量，减少病虫害的发生，提高出苗率；带基质定植，无需缓苗，还可培肥地力，增加农田后劲，改善土壤结构，调节土壤的水、肥、气、热条件，达到增加作物产量的效果。

参考文献

[1] 杨连玉，张国梁，赵颖彩，等.玉米秸秆利用途径及其在农业生态系统中的综合利用对策[J].饲料工业，2005，26（23）：42-43.

[2] 朱礼龙.促进循环农业发展的政策支持体系研究[J].乡镇经济，2006（10）：35-38.

[3] 梁榕旺，徐淑莉.我国秸秆资源现状及其利用[J].畜牧与饲料科学，2011，32（1）：21-22.