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主持人:听众朋友们,大家好!我是艳红,欢迎您收听“致富早班车”节目。近年来,如何“消化”农作物秸秆已成为农业管理部门的大问题。农作物秸秆从过去农家的“财富”变成了现在需要处理的“废物”。全国各地相继出现了田间焚烧秸秆的现象,造成了环境污染、空气污染,严重时还危胁到飞机降落,影响了车辆行驶。为了解决“秸秆焚烧问题”,各级行政管理部门做了大量的工作。那么,到底如何有效地处理这些作物秸秆呢?目前有关部门已经开发、研究了很多途径。今天我们就请来了河北省农民科技教育培训中心农业推广研究员田秀娟老师为听众朋友们介绍作物秸秆堆肥技术。现在田老师已经来到了演播室,田老师您好!
专家:艳红你好!听众朋友们,大家好!
1. 主持人:田老师,节目的开始,您先给我们讲一下农作物秸秆都包括哪些?
专家:作物秸秆既包括粮食作物(如小麦、玉米、稻谷、高粱、等)的秸秆,也包含花生、棉花、蔬菜等经济作物的秸秆。据统计,我国年产各类农作物秸秆达6亿吨,其中粮食作物的秸秆占绝对优势。随着农村生活水平的不断提高,以农作物作秸秆为农用燃料的比例越来越小,用于工业用途的也只占8%,大量作物秸秆不能利用,甚至成了占地的垃圾。所以,目前秸秆的处理和综合利用成了全社会普遍关注的问题,也是制约农业高效、持续发展的一大难题。
2. 主持人:田老师,目前老百姓习惯怎样处置农作物秸秆?这样做有什么危害?
专家:随着社会的发展,传统的秸秆利用方式如作为燃料、饲养家畜等,逐渐被人们放弃。而科学的秸秆利用方式和意识尚未建立起来,致使农作物秸秆出现大量剩余并直接导致露天焚烧。
焚烧秸秆有许多危害,首先它会造成严重的大气污染,刺鼻的烟雾气味会严重影响居民身体健康,严重影响人们的生产生活。二是焚烧秸秆若遇上四五级风的天气,很容易引发田间大火,造成严重的经济损失。三是焚烧秸秆更加严重的危害是对土壤的破坏,地表中的微生物被烧死,腐殖质、有机质被矿化,田间焚烧秸秆破坏了这套生物系统平衡,土壤的物理性质被改变,加重土壤板结,还破坏了地力,加剧了干旱,农作物的生长将会受到影响。
3. 主持人:就秸秆处理的问题,各级政府都采取了哪些办法呢?效果如何呢?
专家:为了解决秸秆堆积、焚烧问题,各级行政管理部门都做了大量的工作。一方面,加大了研究各种综合利用技术的投入,建设了各种利用秸秆的示范工程;另一方面,采取了禁烧秸秆的管理手段,加大执法力度。这些措施,虽然取得了不少成效,但目前焚烧秸秆行为依然很严重。随着农村经济的发展,农民生活水平的提高,秸秆变成“废物”的区域越来越扩大,要从根本上解决这个问题,必须变废为宝,进一步研究探讨秸秆的综合利用途径。
4. 主持人:目前秸秆的综合利用都有哪些方面呢?
专家:各种作物秸秆都蕴藏着丰富的能量,含有大量的营养物质,开发利用潜力巨大,发展前景十分广阔。近年来,在各有关部门共同努力下,就能源、饲料和肥料这些领域分别开展了秸秆的开发利用,如秸秆还田,栽培食用菌、造纸、编织、生物质能的制造等,都是综合利用秸秆的有效途径。今天我主要讲秸秆还田综合利用技术,也就是作物秸秆堆肥技术。
5. 主持人:田老师,请您介绍一下秸秆堆肥技术具体有哪些作用呢?
专家:首先,利用秸秆堆肥技术可以提高土壤养分含量。秸秆中含有丰富的营养元素,可以使土壤有机质不断得到更新、补充和积累,同时,秸秆分解时所产生的有机酸能促进土壤中难溶性磷酸盐转化为弱酸可溶性磷酸盐,大大提高了它的有效性。另外,因土壤肥力的提高,蓄水保墒的效果进一步增强,很适宜蚯蚓的生长和繁殖,从而有利于土壤进一步熟化。
其次,它可以增强保水能力。秸秆打碎还田后,既能增加降雨入渗,又能减少太阳辐射引起的土壤水的扩散、汽化和棵间蒸发,对合理利用水资源具有重要意义。
第三,增加了土壤的松散度,防止了土壤板结。目前,绝大部分地区一般仍采用地面大水漫灌的灌溉方式,由于水流的冲击和水的渗实作用,常常破坏表层土壤结构,使地表板结,空隙减少,影响土壤通气性。而施用秸秆堆肥以后,增加了土壤的松散度,减少了地表径流,防止了土壤板结。
第四,抑制杂草的生长。由于作物秸秆堆积在土壤表层,减弱了光照强度,影响了杂草的光合作用,加之秸秆对杂草的机械压力作用,会抑制杂草的发芽率和生长势,减少了田间杂草的生长量和生长强度。因此,会抑制杂草的生长。
6. 主持人:田老师,您再给我们介绍一下作物秸秆堆肥技术有哪些优点?
专家:这一技术的优点是:
(1)方法简便。干、鲜秸秆、杂草均可堆制。
(2)就地堆制,不需加土,省时省工省力,而且升温快,腐熟快,一般3天后堆内温度即可达到50~70℃,鲜秸秆14天,干秸秆18~20天即可腐熟,不受季节限制,全年均可堆制,且不需翻堆,一次成肥。
(3)在秸秆堆积、腐熟的过程中,产生的高温可杀死杀伤大部分病菌和害虫,减轻病原基数,降低虫口密度,还可以产生一些有益微生物,从而减轻作物病害的发生,如小麦的根腐病、纹枯病,西瓜重茬病、马铃薯晚疫病等。同时也减轻了虫害和草害的发生。还具有解决重茬、固氮、解磷钾、改善农作物品质等多种功效。另外,根据实验资料报告,如果每亩做为基施施入250千克秸秆有机肥,其肥效相当于100千克碳酸氢铵、50千克过磷酸钙和20千克的硫酸钾,而且还具有良好的生态效益,可减少化肥用量的40%~50%,降低土壤和农作物中硝酸盐、亚硝酸盐的积累。该项技术的成功应用不仅解决了作物秸秆有效利用上的难题,而且解决了长期使用化肥所引起的日益严重的农产品污染问题,很适合在农村大范围推广。
7. 主持人:各种作物秸秆堆肥技术的主要原理是什么呢?
专家:利用秸秆腐熟剂堆肥是利用生物化学技术加速作物秸秆腐烂,提高堆肥的温度、速度、缩短堆肥的周期,一年四季均可生产,并且操作方便、省工省时,同时堆肥的养分含量也比较高。
8. 主持人:作物秸秆堆肥技术具体是怎样进行实施操作的呢?
专家:我们首先来介绍适用于麦区的高温堆肥技术。对于小麦产区,收获后正是夏季高温多雨的季节,也正是秸秆堆肥的大好时机。具体操作方法如下:
(1)选择场地。选择闲散的坑塘、水沟。如果选择平地,要在四周垒出30厘米高的土埂,以防跑水。
(2)处理秸秆。堆制前将秸秆用水浸透,干秸秆与水的比例一般为1:1.8,使秸秆的含水量达到60%~70%,这是堆肥成败的关键。
(3)用料及配比。按1吨秸秆配1千克秸秆腐熟剂(如“301”菌剂、腐秆灵、化学催腐剂、“HEM”菌剂、酵素菌等)、再配施5千克尿素(或200~300千克腐熟的人粪尿),以满足微生物发酵所需的氮素,合理调整碳氮比。
(4)堆制方法。一般分3层堆积,一二层各厚60厘米,第三层厚40厘米。层与层之间和第三层上均匀地撒上秸秆腐熟剂和尿素的混合物,秸秆腐熟剂和尿素的混合物的用量比自下而上为4:4:2。堆宽一般要求为1.6~2米,堆高1.0~1.6米,长度以材料多少和场地大小而定,堆好后用泥封严。20~25天即可腐烂使用,而且质量好,有效养分含量高。
9. 主持人:由于季节、气候条件不同,玉米秸秆的堆肥技术应有别于小麦的堆肥技术吧?
专家:对,在很多环节是有区别的。表现在7个方面
(1)选好堆肥地点:在漫长的冬季里,气温一直很低,为了加快秸秆的发酵速度,堆制场地最好选在背风向阳的地方,四周夹上障子。这样既能提高环境的温度,又能防止牲畜和畜禽的破坏,保证秸秆肥的堆制质量。
(2)搞好玉米秸秆处理:先把玉米秸秆用铡草机或铡刀切成3~4厘米长,也可用粉碎机进行粉碎,但不要粉得过碎,然后用人粪尿或稀释的畜禽粪汤进行浸泡,以浸透为宜。
(3)原料配比要适当:堆制玉米秸秆肥,原料配比很关键。一般配制方法是:7 份切碎的玉米秸秆、2份畜禽粪、1份人粪尿;或是切碎的玉米秸秆、土、牲畜粪、人粪尿,配制比例为6:1:2:1;不管采取哪一种方法,秸秆和水的比例都应以1:3 为宜。
(4)选择适宜的堆制方法:把备好的原料用足量的水浇透后拌均匀,在平地或粪堆上进行堆制,如气温在0℃以上时可用热水引温,低于0℃时要点火引温。先在堆底土上堆一车马粪,在马粪中间扒个坑,坑内放些干柴点燃,然后再压上 20厘米左右的秸秆,见到冒烟后再盖上一层马粪,待堆的各处都透白霜或冒热气时,再往堆的四周添已拌好的配料。一次添料不可过多,哪里透出白霜就往哪里添料,不透霜不能添料。同时,要做到尽量堆大堆,以保持温度,加快发酵速度,堆高一般为1.5米左右。
(5)严格控制堆内温度:堆后7天左右开始发热,不久将会出现高温。在发酵期间温度应控制在50~60℃,这对微生物分解纤维细菌活动最为有利。如果温度超过70℃时,这种细菌活动就会停止。因此,在堆制时必须先将玉米秸秆浸湿、吸足水分,软化秸秆组织,便于微生物浸入进行分解活动;并且一些养分也必须溶解在水里才能被微生物吸收利用,可加速秸秆的发酵腐熟速度。当然,也要防止温度过低,过低时会拖延发酵的时间。在降雪后要及时扫除堆上的积雪,防止秸秆堆表面结冰,而降低堆内温度。
(6)为微生物活动创造条件:玉米秸秆肥的腐熟过程,就是微生物分解有机质的过程,秸秆腐熟的快慢与秸秆微生物活动有密切关系。因此,在堆制时要适当加入一些人粪尿或碳酸氢铵,增加碳氨之比,促进微生物的分解活动。堆制后10天左右翻倒一次,以后每隔7天倒一次,共倒3~4 次。翻倒的作用主要是使原料混拌均匀、受热一致和流通空气,保证好气性微生物活动繁殖快,促进秸秆腐烂,缩短堆腐时间。
(7)及时调节堆内的酸度:堆内的微生物适宜在中性和微碱性条件下进行活动,当酸度过大时,可适量加入少量的石灰或草木灰以中和堆内的酸度,保持微生物活动有良好的生活环境。这样堆制的玉米秸秆肥,经过25~30天就可达到黑、烂、臭的质量标准。
由于大豆和薯类也大都在秋季收获,它们的秸秆堆肥方式可参照玉米秸秆堆肥技术,或者与玉米秸秆一同进行。
10. 主持人:我国还有很多地区种植水稻,能否为大家介绍一下水稻秸秆的利用技术呢?
专家:好。在水稻收割后将稻草铡成10厘米左右的段,均匀撒在田面上,一般情况下,水稻秸秆的用量均为5550千克/公倾,再将生物菌剂MTS22.5千克/公倾+水375千克/公倾喷散到土壤表面的秸秆上, 再撒施适量化肥,一般每公倾施纯氮60~90千克,纯磷 30千克及适量钾肥,或施用相应的配方肥料。用机械或牲畜旋耕的方法混于15厘米耕层内。要做好肥水管理工作。插秧后 5~7天开始追肥、耕田、治虫等大田管理工作。做到浅水勤灌,适时烤田,在分蘖初期及盛期各耕田一次,以便增加土壤通透性,排除稻草腐烂过程中产生的有害气体。冷凉地区的水稻秸秆还田过程中,利用生物菌剂可加速秸秆腐烂速度,促进秸秆中营养元素释放,在生物菌剂作用下,秸秆中速效磷大量释放期提前1个月,速效钾释放量增加1倍。
11. 主持人:那么,蔬菜类的秸秆采用什么样的堆肥技术呢?
专家:蔬菜秸秆的堆肥技术其实与同时期收获的小麦或玉米秸秆的堆肥技术类似,其步骤可参考我们刚刚讲解过的内容。需要提醒大家注意的是,以油菜秸秆为例,综合各项指标以及从能耗和成本角度考虑,把油菜秸秆剪切为 5厘米的长度,秸秆晾到七成干,与人或畜禽粪便进行混合,堆肥发酵效果最佳。
12.主持人:田老师,您刚才在讲各种秸秆堆肥技术时,都提到了腐熟剂,目前市场上常见的秸秆腐熟剂都有哪些?特点和使用方法是怎样的?
专家:市场上常见的几种秸秆腐熟剂:
(1)301菌剂。301菌剂。是中国农科院驻菏泽专家顾问组于1990年11月在国内外首次研制成功的堆腐秸秆快速还田新技术,用“301菌剂”堆腐的麦秸肥有机质达30%~35%,比常规堆肥法有机质含量高出1倍。传统的堆肥法只能在夏末秋初进行,采用“301菌剂”除寒冬季外其他季节都可以堆肥。按每亩施用250千克秸秆肥计算,需用“301菌剂”1.25千克。
(2)腐秆灵。腐秆灵是广州佛山金葵子科技有限公司生产的产品。具较强的分解和发酵能力,可大大缩短秸秆及需经堆沤发酵腐熟的禽畜粪、饼肥等有机物的堆沤时间,减少臭味,增加肥效。它可使堆肥温度迅速提高,并保持较长的高温(55~70℃)时间,起到高温速腐,杀灭病原菌、虫卵和草籽等作用。用其水沤秸秆能快速腐解,不影响后作的适时整地和插植,解决了早稻收后稻草直接还田的难题。可改变土壤中的微生物生存状态,加强根际有益微生物的活动,与土壤中的有机质结合,起到供肥、改土、降毒、调节植物生理功能的作用。使作物返青快、分蘖早、生势强健,最后达到增产目的。长期使用,能提高土壤有机质含量,改善土壤的理、化、生物性状,提高土壤的生产能力,实现农业生产的良性循环。
(3) MTS菌剂、酵素菌。MTS菌剂是日本能源有限会社微生物研究所研制的复合生物菌剂,富含光合细菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌等多种有益微生物,能分解纤维素和半纤维素,利用果胶质,对农作物秸秆和残茬有促腐熟作用。
酵素菌是由韩国引进,中韩合资生产的复合活菌制剂,由微生物及其分泌物固化而成。该产品可分解农作物残茬,增强土壤中微生物活力,提高地温、改良土壤。与用于堆沤秸秆腐熟的其他微生物制剂相比,有几个明显的特点:一是由复合菌群组成,益菌种类多,优势互补好,功能多;二是好氧发酵,与其他厌氧微生物发酵相比,被分解的有机物等产生许多对植物有益的物质;三是对有机物具有很强的分解发酵能力,堆制发酵温度可达50℃以上,纤维素分解率达20%以上。
(4)化学催腐剂。化学催腐剂是根据一些有益微生物营养的要求,选用有关化学药品配置成含有定量的氮、钾、钙、镁、铁、硫、钠、氯等营养的化学制剂,能有效地改善有益微生物的生态环境,定向加速钾细菌、氨化细菌、磷细菌、放线菌等微生物的繁衍活动,加快秸秆的腐烂,提高了堆肥有机质和氮、磷、钾等有效养分含量。
化学催腐比常规堆腐的好处是:一是升温快、腐熟快,鲜秸秆20天左右,干秸秆20~30天就能腐熟;用化学催腐剂腐解小麦秸秆,15天左右即可还田。二是堆肥养分高,相当于一般土杂肥的2~3倍。如果土壤连续施用堆肥,可大大提高化肥利用率,减少环境污染。
主持人:好,听了田老师的介绍我们了解到作物秸秆堆肥技术就是将农作物秸秆加入一定比例的水和微生物菌种、催化剂等原料,发酵分解产生二氧化碳。通过构造简易的二氧化碳交换机对农作物进行气体施肥,满足农作物对二氧化碳的需求;同时可以有效增加土壤有机质和养分,改良土壤物理结构,抑制病虫害,并减少化肥、农药用量。该技术方便简单,运行成本低廉,增产增收效果显著,适用于从事大棚瓜果、蔬菜等经济作物生产的农户应用。
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