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灌南县不同农业废弃物在经济果园中的应用实践与探索

2023-03-01吴士凯

上海农业科技 2023年1期
关键词:灌南县菌渣沼渣

吴士凯

(灌南县农业生态与资源保护技术指导站,连云港 222500)

“生态宜居”是乡村振兴战略20字方针的重要组成部分,是乡村振兴的基础,是提高广大农村居民生态福祉的保障。而农作物秸秆、畜禽粪污、食用菌菌渣等农业废弃物的随意抛弃,严重影响了农村生态环境,故对这些农业废弃物进行妥善处置乃至“变废为宝”,可极大地改善农村人居环境,从而建成生态宜居的新农村。

经济果园是我国农业的重要组成部分,是实现农民增收和农村生态环境改善的重要途径。但是,经济果园往往是多年生产的,经过一段时间后,经济果园内的土壤会出现酸化、板结和肥力退化等问题,故如何绿色、可持续地提升经济果园的土壤地力成为了当前面临的重要课题。

研究表明,农业废弃物在经济果园中进行应用,不仅可促进农业废弃物的循环利用,还能提高经济果园的经济效益和环境效益。在此背景下,笔者拟结合江苏省连云港市灌南县经济果园生产实际情况,对不同农业废弃物在当地经济果园中的应用实践与探索情况进行总结介绍,以期促进农业废弃物在经济果园中进一步推广应用,进而促进灌南县生态、绿色循环农业的进一步发展。

1 灌南县经济果园基本情况

灌南县是典型的农业县,位于连云港市的南翼,地处连云港、淮安、宿迁、盐城四市交界处。灌南县气候温和湿润,属暖温带气候区,具有明显的季风性、过渡性和不稳定的气候特征,四季分明,年平均气温为14 ℃,年平均降水量在930 mm以上。

灌南县现有果树种植面积超过2 000 hm2,且经济果园在灌南县农业生产中占据重要地位。其中,葡萄产业以张店、田楼、李集、三口、堆沟港等镇为主,辐射带动其他乡镇,培育发展了“居丰园”“融盛”“圣景”“清霖”等一大批新型经营主体,组织成立了灌南县葡萄产业联盟,全县葡萄种植面积为1 666.67 hm2,总产值约为5亿元;全县桃、梨等果树种植面积约为400 hm2,种植品种多样,以乡村旅游及观光采摘为主要经营模式。

2 灌南县农业废弃物基本情况

2.1 农作物秸秆

据统计,2021年灌南县共种植小麦44 680.00 hm2、水稻37 746.67 hm2、玉米和大豆等其他粮食作物5 686.67 hm2,农作物秸秆年总产生量为7.052×105t,秸秆资源十分丰富。通过推进秸秆“五化”(肥料化、燃料化、基料化、原料化、饲料化)利用,灌南县农作物秸秆的综合利用率达97.37%,其中以肥料化利用(秸秆机械化全量还田)为主,农作物秸秆利用量占比在75%以上,其他“四化”的农作物秸秆利用量占比不足25%。

2.2 畜禽粪污

据统计,灌南县现有规模养殖场391家、次规模养殖场(大户)5 356家,全年出栏生猪58.75万头、家禽1亿羽以上、肉牛0.13万头、肉羊2.14万只,畜禽养殖粪污年总量超7.7×105t。目前,灌南县畜禽养殖粪污的综合利用以肥料化利用为主、能源化利用为辅,即中小规模养殖场、散养户的畜禽粪污进行全量收集还田,规模养殖场的畜禽粪污进行厌氧发酵、沼气发电、沼渣沼液还田。但是,在灌南县的畜禽粪污综合利用过程中,普遍存在经营主体的责任心不强和主动作为不够、养殖治理用地短缺、综合利用工作整体推进受限等问题。

2.3 食用菌菌渣

灌南县是我国食用菌工厂化生产示范县和国家级出口食用菌质量安全示范区,主要栽培杏鲍菇、双孢菇、海鲜菇、草菇等品种,鲜菇年总产量达6.2×105t,年产值超60亿元,食用菌菌渣(鲜)年产量超3.0×105t。目前,食用菌菌渣的综合利用方式包括有机肥生产、二次利用生产食用菌、生产水稻育苗基质、制造生物质燃料等。但是,灌南县当前的食用菌菌渣综合利用技术未能充分实现食用菌菌渣的潜在应用价值,且部分技术缺乏生态环境效应的定性、定量评估。

3 不同农业废弃物在灌南县经济果园中的应用实践与探索

研究表明,农业废弃物在经济果园中进行应用,不仅可促进农业废弃物的循环利用,还能提高经济果园的经济效益和环境效益,故多年来,灌南县进行了不同农业废弃物在经济果园中的应用实践与探索,最终取得了显著成效。现对相关实践探索情况进行总结,以期促进农业废弃物在经济果园中进一步推广应用。

3.1 农作物秸秆覆盖

3.1.1 农作物秸秆覆盖的优点

具体优点包括:(1)在经济果园内进行农作物秸秆覆盖,可以减轻太阳照射,减少土壤水分蒸发,降低土壤温度变化幅度,保持土壤水分含量稳定,这对春季干旱少雨的灌南县的经济果园生产具有重要意义。(2)农作物秸秆腐烂分解后,可以增加经济果园土壤的氮、磷、钾、有机质含量,疏松土壤,提高土壤透气性,缓解土壤酸化进程。(3)在经济果园内进行农作物秸秆覆盖,可造就冬暖夏凉的土壤环境,延长果树根系的活动时间,这有利于根系的生长及其对营养的吸收利用,从而有助于提高果品产量和品质[1]。

3.1.2 农作物秸秆覆盖的具体方法

在春季经济果园施肥、灌水后,将水稻、玉米、小麦等农作物秸秆粉碎成10 cm长的小段,然后将其均匀、紧密地平铺于经济果园内的树盘及株间土壤上(距树干30 cm以内不覆盖),一般每667 m2农作物秸秆覆盖量约为1 000 kg,覆盖厚度为20 cm,且要求覆盖均匀。覆盖后,撒施氮肥或秸秆腐熟剂,以加速秸秆腐烂,并适量压土,以防风防火[2]。在农作物秸秆连续覆盖3~4年后,可结合土壤深翻将其翻入土中,之后进行新一轮的覆盖作业。

3.1.3 农作物秸秆覆盖的应用实例

灌南明洲谷物种植有限公司对面积6 hm2的桃园进行了农作物秸秆覆盖,1个生产周期后进行了应用效果调查。由表1可知,采用农作物秸秆覆盖的桃园,其土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量均较常规对照有不同程度的提升,且桃果产量和品质均提升明显。

表1 桃园农作物秸秆覆盖的具体应用效果

3.2 沼渣沼液还园

3.2.1 沼渣沼液还园的优点

沼渣(沼渣是畜禽粪便发酵后残留在沼气池底部的半固体物质,主要养分有30%~50%的有机质、10%~20%的腐植酸[3],且含有较多的氮、磷、钾及微量元素)和沼液(沼液是畜禽粪便发酵后的残留液体,总固体含量小于1%,含有丰富的氮、磷、钾等营养元素,和氨基酸、B族维生素、水解酶、植物生长素,以及对病虫害有抑制作用的物质)的营养丰富,作为基肥和追肥进行还园,不仅能为果树提供养分,促进果树生长,还能改良土壤成分,提高土壤透气性。

3.2.2 沼渣沼液还园的具体方法

具体方法为:(1)沼渣作基肥施用。即在桃、梨、葡萄等经济果园中,于春季(在发芽前施入,以利于促进树体健壮,提高坐果率)、秋季(在采果后施入,以促进花芽分化,为来年丰产打下基础)作基肥各施用1次,每次每667 m2施入充分腐熟的沼渣2 500 kg,并配合施用适量化肥,在离根70 cm、树冠滴水线处开沟施入即可。(2)沼渣作追肥施用。即在果树的果实生长期追施2~3次,一般在5月—7月每月各追施1次,每次每667 m2施入充分腐熟的沼渣1 000 kg左右,并配合施用适量化肥,围绕树冠环状开沟施入即可。值得注意的是,作追肥的开沟施入深度比作基肥的要浅,且施肥后需进行适量浇水。(3)沼液作追肥施用。即在果树的营养生长期追施2~3次,一般在3月—5月每月各追施1次。值得注意的是,沼液原液的浓度较高,不能直接施用,需与清水按1∶3的比例混匀后开沟浇灌(开沟时不能伤到果树根系),每667 m2沼液用量约为1 500 kg,待沼液完全渗入土壤后需再浇一次清水。(4)沼液作叶面肥施用。即在果树的果实膨大期隔7~10 d喷施1次。值得注意的是,沼液作为叶面肥进行施用时,需对沼液进行过滤,取其澄清液,与清水按1∶1~2的比例混匀后叶面喷施,每667 m2喷施40 kg,且夏季喷施时要避开中午高温。

3.2.3 沼渣沼液还园的应用实例

位于灌南县三口镇的江苏天兆实业有限公司是一家大型生猪养殖企业,日产生鲜猪粪16.6 t、污水45.3 t,且该公司建有大型沼气工程,每年可利用畜禽粪便产生沼渣沼液约2.26×104t。该公司对面积8 hm2的桃园(主要种植品种为“映霜红”)进行了沼渣沼液还园(作为基肥、追肥和叶面肥还园),对比未施用沼渣沼液的桃园,桃果产量增加约10%,果实可溶性固形物含量提高约15%。

3.3 食用菌菌渣还园

3.3.1 食用菌菌渣还园的优点

食用菌菌渣是栽培食用菌后的培养料,其营养丰富(以双孢菇为例,出菇前后菌渣的化学成分虽然发生了很大变化,但是其干物质质量占比仍在50%左右[4],且富含有机质和多种矿质元素,N、P、K养分含量也高于秸秆和鲜粪),可通过无害化处理及发酵制作成优质的有机肥,施入(也可直接作为基肥施入)经济果园后,具有改良土壤、改善土壤理化性质、提高果品产量和品质的优点,且肥效持久,应用成本不高,经济实惠。

3.3.2 食用菌菌渣还园的具体方法

食用菌菌渣在使用前需进行预处理和发酵处理(每100 kg食用菌菌渣可加入尿素5 kg、磷酸氢二铵3 kg、硫酸钾4 kg,搅拌均匀后进行堆肥处理,并用塑料膜覆盖发酵,发酵时间一般为10 d,且发酵过程中需进行翻堆),以杀灭其中的菌丝、病原菌等有害生物,待其对农业生态环境无负面影响后,方可进行还园。一般在桃、梨、葡萄等经济果园的果实采收后的11月中旬,每667 m2沟施发酵好的食用菌菌渣约600 kg。

3.3.3 食用菌菌渣还园的应用实例

灌南县万年达环湖现代农业有限公司建有避雨栽培设施葡萄园26.67 hm2(主要栽培品种为‘阳光玫瑰’),该公司践行生态循环农业发展模式,充分利用江苏裕灌现代农业科技有限公司生产双孢菇后剩下的废菌渣(经预处理后作为基肥还园),对比不施食用菌菌渣的葡萄园,葡萄的单穗质量、单果质量、品质均明显提高(例如,葡萄果实的可溶性固形物含量提升4.4%、可滴定酸含量降低18.7%,且果实的玫瑰香气更为浓郁)。

4 结 语

为促进当地农业废弃物的进一步综合利用,灌南县对不同农业废弃物在经济果园生产中的应用进行了实践与探索,最终取得了显著的应用成效。但是,农业废弃物的资源化利用任重道远,不同农业废弃物在经济果园中的利用方式、利用途径和利用量还有待进一步研究和完善,在未来,笔者将继续进行不同农业废弃物在不同果树上的应用试验研究,从而制定出农业废弃物的具体使用标准与操作规程,并加以示范推广,进而切实提高灌南县农业废弃物的综合利用水平。

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