秸秆腐熟剂堆沤秸秆试验效果的研究

赵金红

（哈尔滨市双城区农业技术推广中心，黑龙江哈尔滨 150100）

0 引言

近年来，人们越来越重视秸秆焚烧带来的危害，积极探索研究解决途径，双城区每年种植玉米20万hm2，剩余大量秸秆无法处理，因为气候原因东北地区玉米收获后很快进入冬季，环境温度在零下的时间较长，靠秸秆自然腐烂周期太长，给农业生产带来很大困扰，为此我们做了这个在冬季气温较低时应用腐熟剂堆沤秸秆的试验，来研究探索秸秆腐熟剂在低温环境下对秸秆的腐熟效果。

1 材料与方法

1.1 试验时间

2018年11月29日—2019年1月9日。

1.2 试验地点

哈尔滨市双城区新兴镇新民村。

1.3 试验材料

恒润琳牌秸秆腐熟剂（辽宁恒润农业有限公司研制生产的）、玉米秸秆、尿素。

1.4 试验方法

1.4.1 处理方法。环境温度零下时腐熟剂基本用量：1 t干秸秆+2 kg秸秆腐熟剂+5 kg尿素+1.5 t水。本试验共计使用玉米秸秆6 t+12 kg秸秆腐熟剂+30 kg尿素+9 t水。

1.4.2 操作步骤。2018年11月29日开始在农田中取玉米机械收获后打好包的秸秆20捆（大约6 t），集中堆置在指定的试验地点，将秸秆打开包，采用三层堆置法，即先将秸秆堆置60 cm左右高度，上面撒施尿素和秸秆腐熟剂混合物的1/3，铲车混拌后浇透水，然后继续重复上述步骤三次，最后用铲车攒堆、压实。堆高超过2 m，堆宽5 m左右。攒好堆之后，在堆阳面掏个大约深1 m，直径20～30 cm的洞，放入5个装满开水的热水袋，之后堵严洞口，启温。注意要温和启温，强劲启温会破坏腐熟剂菌群结构影响腐熟剂效果。封堵启温洞时，启温洞内腐熟剂浓度相对要大一些。最后用塑料布封严堆，四周用泥土压实，防止漏气，影响腐熟效果。秸秆堆沤压实这一步非常关键，堆体压实后不跑风不漏气，才能升温快，温度才能保持住，腐熟效果才能好。注意堆体太小或者压不实都会因为环境温度过低导致堆内冻透不能升温，影响腐熟剂效果。2018年12月1日，堆制完成。

封堆后第五天开始监测温度，我们使用的是秸秆堆沤专用的温度计，长度1.5 m，能够插入堆体中心测量，多点监测，数据准确。全程翻堆2次，翻堆是冬季堆沤秸秆时一个很关键的操作步骤，翻堆的目的是为了把堆中心腐熟的秸秆翻到外层，把外层没腐熟的秸秆翻到堆中心，使秸秆完全充分腐熟。这就要求我们堆沤秸秆时尽可能的加大秸秆堆的体积，才可能使翻出的堆中心腐熟的秸秆完全包裹住外围的没腐熟的秸秆，使秸秆全部充分发酵腐熟。翻堆后须将塑料布去除，40天腐熟过程结束。

2 调查与分析

2.1 温度调查

试验调查设三个调查点位，所测温度为三点平均温度。

由表1和图1可知：在2018年12月06日（发酵6天）调查时，环境温度零下17℃，堆内温度已达到36.6℃，然后持续上升，到12月12日（发酵12天），环境温度零下11℃，堆内温度达到43.4℃，到12月20日时（发酵20天），环境温度零下12℃，堆内温度已达到64.3℃，进入第一个高温发酵阶段，观察整堆中心已经下塌，堆高度下降50 cm，表明堆中心已经腐烂，在此时进行第一次翻堆，把外围秸秆翻到腐熟堆中心部位，继续腐熟，到12月25日（发酵25天）时环境温度零下12℃，堆内最高温度可达到72.4℃，到12月27日（发酵27天）时环境温度零下18℃，堆内温度出现短暂的下降，此时温度为67.4℃，随后进入第二个高温发酵阶段，进行第二次翻堆，于2019年1月3日（发酵34天）时环境温度零下14℃，堆内达到第二次发酵的最高温度70.3℃，随后温度开始持续下降，达到发酵终点。本次秸秆腐熟时间为40天，腐熟全程都在环境温度零下10℃以下进行，说明北方冬季寒冷天气使用秸秆腐熟剂堆沤秸秆使之腐熟是可行的。

表1 秸秆发酵温度变化表

图1 秸秆发酵温度变化表

2.2 秸秆腐熟堆表观变化情况调查

由表2秸秆腐熟堆表观变化情况可以看出，在2018年12月12日发酵6天后，秸秆进入腐熟阶段，堆附近有腐烂的气味，堆顶部有蒸汽。12月20日翻堆时发现秸秆堆中心部位已经开始腐熟，秸秆呈黑褐色、手感滑腻、没有韧性，堆高减少50 cm以上。12月27日第二次翻堆时，翻出的堆芯物用手轻揉即碎。到2019年1月7月日时秸秆全部呈黑褐色，重量明显变轻，表层的秸秆用手轻柔即碎，且此时温度开始下降，表明此时秸秆已经全部腐熟，达到腐熟标准。说明使用腐熟剂堆沤秸秆可以加快腐熟速度，缩减堆肥时间，提高腐熟效果。

2.3 成本分析

每亩地可以捡拾秸秆0.5 t，使用秸秆腐熟剂1 kg（10元/667m2），尿素2.5 kg（5元/667m2），塑料布6元/667m2，用工成本12～15元/667m2，水13～15元/667m2。共计每亩总成本：46～51元/667m2。

建议与秸秆捡拾机器组合，实现秸秆不离田，田间地头堆沤，实现就地取材就地还田，避免二次污染，降低秸秆处理成本。

表2 秸秆腐熟堆表观变化情况表

尽量说服农民提前收获粮食，晚秋初冬做堆沤，秸秆水分含量足，减轻用水负担，降低成本，环境温度高，加快腐熟速度。

3 结果与分析

本次试验在冬季外界环境低于零下10℃的条件下进行，秸秆腐熟堆达到2次发酵高温，且最高温度超过70℃，且经过40天即可达到完全腐熟的标准，表明恒润琳牌秸秆腐熟剂能够适应北方低温环境且能在低温环境下具有良好的腐熟效果。

本次发酵过程中超过60℃的高温阶段持续时间长，既有利于秸秆的充分腐熟，同时也有利于杀灭秸秆中附带的草籽、病原菌、蛔虫卵等有害物质，达到无害化标准。腐熟物检测结果：氮磷钾总含量4.1%，有机质含量71.6%。秸秆堆沤腐烂后，可做下茬基肥施用，也可用于连年栽培的大棚土壤的改良。若连续使用，不仅可以减少环境污染，增加土壤有机质，改善土壤结构，提高土壤肥力，同时可以减少化肥用量，提高农产品品质。秸秆堆沤腐熟是秸秆肥料化处理的一个有效途径。

本次试验存在的问题，即堆体太小，翻堆时堆中心腐熟的秸秆不能将堆表层没有腐熟的秸秆完全包裹掩埋住，造成有冻块，影响腐熟效果。建议在实际操作的过程中增加堆体体积，堆体太小外界环境温度太低堆体直接冻透不能升温，会影响腐熟效果。

秸秆腐熟还田是秸秆综合利用的一个有效途径，也是解决一直困扰着我们的秸秆禁烧问题的途径之一。但是在东北地区由于冬季气温较低，秸秆腐熟较慢，经过我们的试验研究，恒润琳牌秸秆腐熟剂能够适应北方低温环境且能在低温环境下具有良好的腐熟效果。