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摘要介绍了腐秆剂的作用过程,总结了小麦与玉米秸秆腐熟使用方法,通过对照试验说明了秸秆还田及腐秆剂的应用效果,并对其经济效益、生态效益、社会效益进行了分析,以期促进秸秆还田及腐秆剂的推广应用。
关键词秸秆还田;腐秆剂;作用过程;使用方法;效益分析
中图分类号S141.4文献标识码B文章编号 1007-5739(2010)03-0299-01
秸秆综合利用及禁烧、禁抛问题,已被列为江苏省环保部门2009年亟需解决的七大环境难题之一。中国的秸秆资源丰富,含有大量的营养元素,是宝贵的可再生资源。秸秆还田技术可以大面积以地养地,是低耗持续的农业生产方式,对提高土壤有机质的含量和质量、改善土壤的物理性状、培肥土壤、增加土壤微生物活性、提高农作物增产的潜力、防止农田土壤沙化和改善农业生态环境有重要的作用[1,2]。同时,通过秸秆还田技术,减少农业生产造成的污染,实现秸秆的资源化利用,促进循环农业的快速发展。经如皋市农业局积极向上级争取,获得农业部2009年土壤有机质提升试点补贴项目,常青镇作为项目的重点镇,镇党委、政府给予高度重视,把它作为农业增产、农民增收的一项大事要事来抓,及时成立了专项工作组。
土壤肥力的高低和提升土壤肥力的关键是土壤中腐殖质及腐殖酸的多寡。腐殖质越多,调配土壤水、肥、气、热的能力越强[3,4]。围绕增加土壤腐殖质或腐殖酸为核心,致力于通过有益微生物的补充结合秸秆还田达到提升土壤中腐殖质或腐殖酸含量为目的,并结合适应南北地区种植业的耕作制度(少耕,免耕)和气候特点选择并合理搭配适合于南北农耕区的微生物种群:即呼吸类型为兼型中温区微生物,符合有利于生成腐殖酸的微生物种群,针对作物秸秆的成分特征,主要选择菌落为枯草芽孢杆菌、乳糖红酵母、扣囊复膜孢酵母、异常汉逊酵母、汉逊德巴利酵母、粘性丝孢酵母。现对秸秆还田及腐秆剂的应用作一探讨。
1腐秆剂作用过程
腐秆剂施于秸秆上经过5~7d适应期,开始进行无序自由的繁殖、生长。主要表现为:土壤与秸秆交接处有大量菌丝菌落出现,接触耕地面的秸秆出现水浸状,此时称为定植期。定植完成后,微生物大量的繁殖生长,微生物种群数量迅速扩大,开始依赖于处理对象秸秆韧皮部,蜡质层脱落,纤维素表面积增大,水解充分微纤维分解,胞外酶甘键进行攻击,此时是繁殖生长期。然后进入生长繁殖期,此期主要以微生物个体细胞生长为主、繁殖为辅,纤维分解菌的大量生长产生足够的胞外,表现为秸秆纤维素松软,机械搓揉秸秆碎裂呈小块,即营养源大量消耗,转变成代谢产物,此期维系时间相对较长。随着营养源物质的充分性和完整性的破坏,代谢产物的堆积,碳氮比下降,微生物的生長进入死亡或衰退期,微生物的繁殖基本处于停止状态,秸秆基本处理完毕。
2小麦与玉米秸秆腐熟使用方法
在小麦收获后,将小麦秸秆平铺,或拔成垄条状,施肥、施药、除草水平按常规进行,灌深水泡田。将5g腐秆剂用500mL(500g)水浸泡活化24h后,用150L水稀释,搅匀喷施或浇施于小麦秸秆上,保持水位5~10cm,然后插秧(或抛秧)。经过38d左右,腐熟即完成。使用过程中秸秆相对湿度不低于70%,温度不低于20℃。
在玉米收获后,将500kg玉米秸秆断节(以5~10cm为宜)平铺(净种状态),或放入套种作物厢沟内。将5g催腐剂用500mL水浸泡活化24h后,用150L水稀释,搅匀喷施或浇于玉米秸秆上,翻耕或是覆盖少量泥土即可。按以上方法施用后,经过40~50d,腐熟即告完成。使用过程中秸秆相对湿度应不低于70%,温度应不低于15℃。
3对照区试验
设立了3个对照区:小麦秸秆还田不使用腐秆剂的水稻田1块;玉米秸秆还田不使用腐秆剂的水稻田1块;没有秸秆还田的普通水稻田1块。各处理之间的农艺措施基本一致。试验结果表明:小麦和玉米秸秆还田后不使用腐秆剂的水稻田表现为前期无杂草,后期杂草较轻、病害发生轻、水稻长势较好。没有秸秆还田的普通水稻田块,田间杂草发生早,发生量大,水稻长势一般,穗型较小。小麦和玉米秸秆还田使用了腐秆剂的水稻田表现为前期无杂草,后期杂草较轻,病害发生轻,秸秆腐烂速度较快,约提前20d,田间孔隙度大,透气性好,水稻长势较旺,穗型较大,水稻后期熟相好。
4效益分析
4.1经济效益
秸秆还田能降低土壤容重,提升土壤有机质,增加土壤全氮、全磷、全钾以及有效磷、有效钾等的含量,能有效改善土壤理化性状。秸秆还田(土)覆盖能有效抑制杂草生长。集成免少耕栽培配套技术实施农作物秸秆还田,能节约劳动力、除草剂投入,增加土壤有机质含量,节本增收效果显著。试验证明使用腐解秸秆还田后,氮增加2%、五氧化二磷增加0.8%、氯化钾增加2.3%,相当于施尿素64.5kg/hm2,过磷酸钙93kg/hm2,硫酸钾70.5kg/hm2,土壤孔隙度提高1.7%~7.0%,节约成本900~1 200元/hm2。
4.2生态效益
实施农作物秸秆还田,减少了农作物废弃物对环境的污染,避免了农民在田间地头直接焚烧秸秆,既保护了环境又减少森林火灾隐患。此外,种植紫云英等作绿肥,利用生物固氮可减少化学氮肥投入与污染。农作物秸秆还田能抑制杂草生长,降低水分蒸发,使土壤田间持水量提高10%以上,使土壤抗旱能力提高7~10d。可以减少化肥和除草剂的施用,提高和改善农产品安全卫生状况,保障农业生产安全。通过提升土壤有机质,培肥了地力,提高了耕地质量,促进土地综合生产能力和可持续发展能力的提高。
4.3社会效益
实施农作物秸秆还田,可实现农业增产、农民增收和节本增效,可以改良土壤,提高耕地生产能力,保证粮食安全。秸秆或绿肥还田,减少化学氮肥投入,对基本农田保护和建立无公害农产品、绿色食品甚至有机食品基地具有十分重要的作用。通过对农民补贴实施秸秆还田等技术,实现经济效益、社会效益和环境效益的有机统一,深受农民欢迎。
5参考文献
[1] 张志群,梁广成,曾妮,等.利用“腐秆剂”促稻秆腐化的试验分析与体会[J].汕头科技,2008(1):39-40.
[2] 科展.小麦秸秆还田模式[J].山西农业(致富科技版),2009(5):55.
[3] 王世虎,杜春阳.浅谈肥东县小麦秸秆还田技术应用[J].农业装备技术,2008,34(5):21.
[4] 班赢红.小麦秸秆覆盖还田技术试验研究初报[J].农业科技与信息,2005(9):45-46.
关键词秸秆还田;腐秆剂;作用过程;使用方法;效益分析
中图分类号S141.4文献标识码B文章编号 1007-5739(2010)03-0299-01
秸秆综合利用及禁烧、禁抛问题,已被列为江苏省环保部门2009年亟需解决的七大环境难题之一。中国的秸秆资源丰富,含有大量的营养元素,是宝贵的可再生资源。秸秆还田技术可以大面积以地养地,是低耗持续的农业生产方式,对提高土壤有机质的含量和质量、改善土壤的物理性状、培肥土壤、增加土壤微生物活性、提高农作物增产的潜力、防止农田土壤沙化和改善农业生态环境有重要的作用[1,2]。同时,通过秸秆还田技术,减少农业生产造成的污染,实现秸秆的资源化利用,促进循环农业的快速发展。经如皋市农业局积极向上级争取,获得农业部2009年土壤有机质提升试点补贴项目,常青镇作为项目的重点镇,镇党委、政府给予高度重视,把它作为农业增产、农民增收的一项大事要事来抓,及时成立了专项工作组。
土壤肥力的高低和提升土壤肥力的关键是土壤中腐殖质及腐殖酸的多寡。腐殖质越多,调配土壤水、肥、气、热的能力越强[3,4]。围绕增加土壤腐殖质或腐殖酸为核心,致力于通过有益微生物的补充结合秸秆还田达到提升土壤中腐殖质或腐殖酸含量为目的,并结合适应南北地区种植业的耕作制度(少耕,免耕)和气候特点选择并合理搭配适合于南北农耕区的微生物种群:即呼吸类型为兼型中温区微生物,符合有利于生成腐殖酸的微生物种群,针对作物秸秆的成分特征,主要选择菌落为枯草芽孢杆菌、乳糖红酵母、扣囊复膜孢酵母、异常汉逊酵母、汉逊德巴利酵母、粘性丝孢酵母。现对秸秆还田及腐秆剂的应用作一探讨。
1腐秆剂作用过程
腐秆剂施于秸秆上经过5~7d适应期,开始进行无序自由的繁殖、生长。主要表现为:土壤与秸秆交接处有大量菌丝菌落出现,接触耕地面的秸秆出现水浸状,此时称为定植期。定植完成后,微生物大量的繁殖生长,微生物种群数量迅速扩大,开始依赖于处理对象秸秆韧皮部,蜡质层脱落,纤维素表面积增大,水解充分微纤维分解,胞外酶甘键进行攻击,此时是繁殖生长期。然后进入生长繁殖期,此期主要以微生物个体细胞生长为主、繁殖为辅,纤维分解菌的大量生长产生足够的胞外,表现为秸秆纤维素松软,机械搓揉秸秆碎裂呈小块,即营养源大量消耗,转变成代谢产物,此期维系时间相对较长。随着营养源物质的充分性和完整性的破坏,代谢产物的堆积,碳氮比下降,微生物的生長进入死亡或衰退期,微生物的繁殖基本处于停止状态,秸秆基本处理完毕。
2小麦与玉米秸秆腐熟使用方法
在小麦收获后,将小麦秸秆平铺,或拔成垄条状,施肥、施药、除草水平按常规进行,灌深水泡田。将5g腐秆剂用500mL(500g)水浸泡活化24h后,用150L水稀释,搅匀喷施或浇施于小麦秸秆上,保持水位5~10cm,然后插秧(或抛秧)。经过38d左右,腐熟即完成。使用过程中秸秆相对湿度不低于70%,温度不低于20℃。
在玉米收获后,将500kg玉米秸秆断节(以5~10cm为宜)平铺(净种状态),或放入套种作物厢沟内。将5g催腐剂用500mL水浸泡活化24h后,用150L水稀释,搅匀喷施或浇于玉米秸秆上,翻耕或是覆盖少量泥土即可。按以上方法施用后,经过40~50d,腐熟即告完成。使用过程中秸秆相对湿度应不低于70%,温度应不低于15℃。
3对照区试验
设立了3个对照区:小麦秸秆还田不使用腐秆剂的水稻田1块;玉米秸秆还田不使用腐秆剂的水稻田1块;没有秸秆还田的普通水稻田1块。各处理之间的农艺措施基本一致。试验结果表明:小麦和玉米秸秆还田后不使用腐秆剂的水稻田表现为前期无杂草,后期杂草较轻、病害发生轻、水稻长势较好。没有秸秆还田的普通水稻田块,田间杂草发生早,发生量大,水稻长势一般,穗型较小。小麦和玉米秸秆还田使用了腐秆剂的水稻田表现为前期无杂草,后期杂草较轻,病害发生轻,秸秆腐烂速度较快,约提前20d,田间孔隙度大,透气性好,水稻长势较旺,穗型较大,水稻后期熟相好。
4效益分析
4.1经济效益
秸秆还田能降低土壤容重,提升土壤有机质,增加土壤全氮、全磷、全钾以及有效磷、有效钾等的含量,能有效改善土壤理化性状。秸秆还田(土)覆盖能有效抑制杂草生长。集成免少耕栽培配套技术实施农作物秸秆还田,能节约劳动力、除草剂投入,增加土壤有机质含量,节本增收效果显著。试验证明使用腐解秸秆还田后,氮增加2%、五氧化二磷增加0.8%、氯化钾增加2.3%,相当于施尿素64.5kg/hm2,过磷酸钙93kg/hm2,硫酸钾70.5kg/hm2,土壤孔隙度提高1.7%~7.0%,节约成本900~1 200元/hm2。
4.2生态效益
实施农作物秸秆还田,减少了农作物废弃物对环境的污染,避免了农民在田间地头直接焚烧秸秆,既保护了环境又减少森林火灾隐患。此外,种植紫云英等作绿肥,利用生物固氮可减少化学氮肥投入与污染。农作物秸秆还田能抑制杂草生长,降低水分蒸发,使土壤田间持水量提高10%以上,使土壤抗旱能力提高7~10d。可以减少化肥和除草剂的施用,提高和改善农产品安全卫生状况,保障农业生产安全。通过提升土壤有机质,培肥了地力,提高了耕地质量,促进土地综合生产能力和可持续发展能力的提高。
4.3社会效益
实施农作物秸秆还田,可实现农业增产、农民增收和节本增效,可以改良土壤,提高耕地生产能力,保证粮食安全。秸秆或绿肥还田,减少化学氮肥投入,对基本农田保护和建立无公害农产品、绿色食品甚至有机食品基地具有十分重要的作用。通过对农民补贴实施秸秆还田等技术,实现经济效益、社会效益和环境效益的有机统一,深受农民欢迎。
5参考文献
[1] 张志群,梁广成,曾妮,等.利用“腐秆剂”促稻秆腐化的试验分析与体会[J].汕头科技,2008(1):39-40.
[2] 科展.小麦秸秆还田模式[J].山西农业(致富科技版),2009(5):55.
[3] 王世虎,杜春阳.浅谈肥东县小麦秸秆还田技术应用[J].农业装备技术,2008,34(5):21.
[4] 班赢红.小麦秸秆覆盖还田技术试验研究初报[J].农业科技与信息,2005(9):45-46.