寒地秸秆腐熟剂相关技术的应用

于 妍

(凤城市农业农村发展服务中心，辽宁 凤城 118100)

0 引言

秸秆是宝贵的农作物资源，利用价值很高，但是经常被忽视。目前，农作物秸秆有多种利用途径，如，秸秆肥料化、秸秆饲料化、秸秆燃料化及秸秆原料化等。既可以获得收益，还可以有效减少秸秆焚烧与弃置所带来的大气污染、环境污染。

玉米是凤城市的主要农作物，玉米的种植使玉米秸秆产量可观，秋季玉米秸秆大量囤积，如果不能得到及时妥善的处置，将会严重威胁到人民的生产与生活安全，还会对环境造成严重污染，形成大额经济损失。秸秆中含有大量氮、磷、钾、碳、氢等元素，焚烧会产生大量有害物质及烟尘，既污染环境又威胁人类健康，同时，秸秆焚烧还易引发火灾，对百姓的生命财产人身安全产生重大威胁。秸秆在田地中就地焚烧会使地面温度骤然升高，将土壤中的有益微生物烧死、烫死，还会大幅度降低土壤的肥沃度和湿润度，土壤会损失65%～80%的水分，引起土地板结，不耐干旱。因此提高秸秆利用率迫在眉睫。

采取秸秆还田是提高土壤有机质含量的一项有效措施，不但避免了秸秆焚烧的危害，还可以肥沃土地，增加农作物产量。既能防止秸秆焚烧引起的大气污染、环境污染，还能增加田地的有机质、营养元素，降低病虫害发生率，减少化肥和农药的使用。

寒地秸秆腐熟技术目前已经在多地推广应用，相比传统的秸秆处理方法，该技术具有操作简单、成本低、减少农药化肥用量、易于复制等特点，让农民更易接受。寒地秸秆腐熟菌剂能够在-30 ℃将农作物秸秆、牲口家禽的粪便等原材料发酵，转化为生物有机肥，实现了秸秆就地还田的目标。秸秆不需要粉碎、深埋，具有操作简单、成本低廉、易于推广的优点，解决了辽东地区秸秆不易集中收集处理的难题。

1 寒地秸秆腐熟技术应用的意义

基于农民燃烧秸秆与现有国家禁烧政策不符,农民、政府及环保部门产生了一系列困惑和难题。秸秆成了棘手难题，议而不决、决而不断。主流专家提出秸秆应以还田、沃土为首选。秸秆作为农业生产中的农副产物，有着很高的可使用价值和很大的使用潜力。秸秆中有许多营养物质，要提高农民们对农作物秸秆价值的认识与重视程度。只有农民重视秸秆的经济价值，才能更好地对秸秆资源进行有效利用。采用多种方法高效利用秸秆资源，调动农民和企业参与秸秆收储运服务产业发展的积极性，能够增加就业机会，促进农民增收。将秸秆当做饲料，发展养殖业，可以节约饲养的成本，减少饲料开支，增加农民的收入。运用有效方式将秸秆综合利用，不断拓宽秸秆的利用方式与利用方法，就能够有效提高农作物秸秆的综合利用率，从而达到减少焚烧污染和保护生态环境的目标，完成促进农业绿色可持续发展的使命。

通过大量秸秆督导工作和实验、示范、总结分析,提出目前处理秸秆最科学、最环保、最有效的方法，推广利用全量原位腐熟还田技术,大力发展秸秆直接还田、腐熟还田技术，可以增加土壤肥沃度，有效改良土壤的结构，增加土壤的养分含量，提高田地中有机物质含量，改进农村田地的生态环境，提高土地资源的可持续利用率。经过实行秸秆还田后，后茬农作物大量增产。秸秆腐熟还田增加了土壤有机质含量。不仅解决了秸秆利用问题,更是解决了土壤生态、环保问题。为农民、政府、环保部门提出处理秸秆问题的方法，助力凤城市发展绿色循环农业。

2 凤城秸秆利用现状分析

凤城市属于辽东山地丘陵地貌类型，北部为侵蚀性构造地貌，海拔1 000 m以上。中部为中等切割的山丘，属阶段性地貌，构造连续减薄。向南延伸至黄海海岸，逐渐成为起伏的带状平原，低矮的丘陵宽达数十公里，属海蚀堆积地貌。凤城市地处湿润地带，全年雨量充沛。属大陆性季风气候，四季气候分明。年平均气温7.9 ℃，平均最高气温14 ℃，平均最低气温2.6 ℃；最长无霜期173天，最短无霜期138天，平均无霜期156天。年平均降水量1 044 mm，最大年降水量1 509.4 mm；年平均日照时数为2 372.2 h。凤城市气候适合秸秆寒地腐熟技术的推广应用，凤城市的地形并不适合大型机械进行耕地和打包作业，自2018年凤城市成为农作物秸秆综合利用试点县(市)以来，就严禁以燃烧的方式处理秸秆，并积极寻找适合该市情况的秸秆处理方式及途径。有效遏制秸秆的焚烧，并对如何合理高效处理对秸秆的利用进行了研究和探讨，决定将玉米秸秆主要作为肥料、饲料、能源的基材，并讨论了如何进行秸秆的收集和储存等问题。大力推行秸秆的综合利用，并对从事秸秆肥料化的农机合作社、营机大户、家庭农场主，从事秸秆饲料化的大型养殖企业和大户，秸秆燃料利用企业，秸秆基料利用企业和合作社以及从事秸秆收集、储存和运输系统建设的企业、合作社和经纪人给予补贴。并将“寒地秸秆腐熟菌剂及生物肥料生产技术”引用该市，可以使秸秆就地还田，省去了秸秆用机器粉碎、挖坑深埋等繁琐的过程，降低了秸秆处理的成本，推行起来更方便群众利用寒地秸秆快速腐熟技术，推动秸秆高效处理。一系列措施提高了凤城市秸秆的综合利用率，不但带动农民提高收益，还保护了生态环境，实现了经济与生态环境的和谐发展。

3 秸秆腐熟技术原理

寒冷地区秸秆还田技术的原理是使用微生物制剂加速秸秆的腐烂，使营养元素转化，微生物菌剂能在5 ℃的情况下发酵降解秸秆中的纤维素和木质素，能在东北这种较寒冷的地区秋冬季农作物收获后，在土地中的深坑与空地上进行秸秆生物发酵腐熟。在发酵的过程里，能够耗用大量家禽牲畜粪便，秸秆堆内温度升高，最高温度可以升至90 ℃左右，高温会高效地杀死病原菌、虫卵及杂草的草籽，只需要3个月秸秆就可以全部腐熟，可以直接抛撒还田。在生物制剂的作用下，秸秆中有效磷的释放期提前了一个月，有效钾的释放量增加了一倍。秸秆鳞片粉碎还田后，添加秸秆催熟剂可以加快秸秆的成熟效率，有效提高秸秆鳞片的成熟度。与不添加催熟剂的秸秆相比，秸秆具有提前分解和提前成熟的特点。施用催熟剂对秸秆的分解和成熟有积极影响。秸秆还田后，将对后续作物的产量产生积极影响。虽然秸秆可以提高地力，增产增效，但并非越多越好，当秸秆还田量为4 500 kg·hm-2，秸秆催熟剂用量为75 kg时，效果最好，增产效果最显著。分解剂用量过小，秸秆还田分解效果不好，影响秸秆养分释放；秸秆还田量过大，会影响秸秆的腐烂，影响后续作物的出苗和幼苗生长，降低后续作物的产量。

4 秸秆腐熟技术的操作

随着秸秆还田量的增加，秸秆还田面积逐年增加，有机肥用量逐年减少，秸秆还田成为补充土壤有机质、提高土壤肥力的主要措施。然而，由于秸秆催熟剂还田技术的复杂性和农民对催熟剂的了解程度不高，导致农民积极性不高。因此，近年来，设置了多个试验示范和监测点，对玉米秸秆粉碎还田的应用效果进行了监测，为该技术的示范推广提供了依据。

4.1 技术流程

4.1.1 堆垛腐熟法

秸秆集中后，使用“三明治法”，即：堆积一层厚度30～50 cm秸秆，洒一层固体菌剂和液体菌剂，抛洒一层动物粪便或尿素，再浇水，水份含量在70%。如此循环到4 m左右高度，再覆盖一层厚度30～50 cm秸秆。

4.1.2 坑塘腐熟法

挖深度2.5～3 m坑，在坑中同样使用“三明治法”堆积，直至高出坑塘口1～2 m。冬季低温环境为防止每层浇水时结冰，可将浇水步骤放到最后，一次性浇水。

4.2 试验点设置

针对北方寒地腐熟造肥技术，分别布置4个试验点展开试验。

1)丹东鹏程基地。试验秸秆量0.67 hm2，约3.5 t；采用秸秆就近离田，采用“三明治”形式，每层底铺秸秆20 cm，面积约20 m2。秸秆上机械撒施该基地自产鸡粪300 kg，菌剂6 kg，水泵浇水约100 kg。鸡粪、菌剂、水撒施力求均匀。连铺三层。

2)文祥家庭农场。试验秸秆量0.67 hm2，约3.5 t；采用秸秆不离田，就近集中堆积，采用“三明治”堆积形式，每层底铺秸秆20 cm，面积约20 m2。每层撒施菌剂6 kg，尿素6 kg，不浇水。连续铺设3层。

3)大堡农业科技示范基地。试验秸秆量0.67 hm2，约3.5 t；采用在机械收获地块，将散碎秸秆人工搂堆，每堆收集秸秆面积约100 m2，每堆大小约2 m3。每堆秸秆表面撒施菌剂和尿素各0.4 kg，不浇水。

4)大业食用菌。采用菌棒量3 500棒，约3.5 t。将废菌棒脱膜、堆积，撒施菌剂和尿素40 kg，按12 kg·t-1撒施，烧水100 kg。

经过一段时间，4个试验点的对比试验，该技术在温度适宜可在30天即可达到腐熟利用，培肥地力，推动秸秆高效处理，具体数据见表1、表2。

表1 北方寒地腐熟造肥技术处理后调查

表2 北方寒地腐熟造肥技术成本投入调查表

5 结论

经过寒地秸秆腐熟还田应用研究与调查和试验结论的综合分析，认为凤城市秸秆规模化综合利用应注意优化秸秆和综合利用模式，调整秸秆规模化资源利用结构，加强秸秆还田综合利用新技术的推广应用，特别是腐熟秸秆还田的推广应用。尽管凤城市在农作物秸秆规模化综合利用和发展的道路上面临着许多亟待解决的问题，但由于凤城市农作物秸秆规模资源量大，加之凤城市在寒冷地区秸秆分解还田技术上的巨大差距，凤城市在寒冷地区秸秆分解还田应用前景广阔。建议在寒冷地区大力开展秸秆分解还田的应用推广。秸秆分解还田技术在提高土壤肥力、增加土壤有机质含量、提高后续作物产量等方面具有很好的应用效果。而且，操作非常简单，节省了劳动力和生产成本。在减少化肥使用方面，有助于促进凤城市农作物产量的提高。可以说是一项很好的农作物秸秆综合利用技术，值得在凤城市大力推广应用。凤城市正在推广秸秆成熟还田技术。在寒冷地区大力推广应用秸秆还田技术，可以很好地利用多余的秸秆平衡资源，减少焚烧造成的污染和浪费。

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