張杰 韓文生 李濤 鄧士元 別士平 劉玲 羅明杰
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多功能秸稈營養基的生產工藝與推廣應用
張杰韓文生李濤鄧士元別士平劉玲羅明杰
張杰,湖北荊門市蔬菜辦公室,448000,電話:18972897380,E-mail:hbzhangjie@126.com
韓文生,李濤,鄧士元,別士平,荊門市蔬菜辦公室
劉玲,荊門市東寶區農業局
羅明杰,荊門市金旭農牧有限公司
導讀:多功能秸稈營養基推廣應用不僅高效利用了農作物秸稈資源,還有效地解決了農作物秸稈利用率低、轉化率低、經濟效益低、環境污染嚴重的問題,而且對提高農產品質量,生產無公害、綠色及有機農產品具有重要的經濟和社會意義。

農作物秸稈是產品收獲后剩下的含纖維成分很高的植株殘留物,包括禾谷類、油料類、豆類、薯類、麻類,以及棉花、甘蔗、瓜果、煙草等多種作物的秸稈。我國的秸稈資源非常豐富,目前僅重要的作物秸稈就有近20種,且產量巨大。據調查統計,2010年全國秸稈理論資源量為8.4億t,可收集資源量約7億t。目前,全國大約有3%的秸稈直接作為農村生產生活燃料、10%用于牲畜飼料、23%用作副工業產品、60%直接還田,且大多數就地焚燒,存在著“三低一重”的問題,即秸稈利用率低、轉化率低、經濟效益低、環境污染嚴重[1]。如何提高秸稈的利用率仍是當前重要研究課題之一。
多功能秸稈營養基充分利用了秸稈資源、有效解決了“三低一重”問題、保護了生態環境、促進了農業可持續發展。多功能秸稈營養基屬于有機肥的范疇,充分考慮到了腐熟發酵的作用,并采用二次發酵工藝制備,肥效持久,對提高農產品質量,生產無公害、綠色及有機農產品具有重要意義。
多功能秸稈營養基是將秸稈粉碎后進行2次發酵,加入一定可溶性氮肥、氨基酸、微生物菌種和旱地保水劑,混勻后制成。多功能秸稈營養基具有養分全面、肥效持久、綠色無公害等優點,可改善土壤結構、培肥地力、促進土壤養分釋放、提高農產品質量。多功能秸稈無土營養基及生產工藝已獲中華人民共和國發明專利,專利號為ZL 2012 1 0150690.X。
1.1秸稈及菌種活化準備
①秸稈準備選取新鮮無霉變的秸稈,如油菜稈、麥秸、稻草、雜草、花生秧、豆秸等。
②秸稈微貯寶菌液準備將50 g的秸稈微貯寶倒入2 000 mL 1%白糖溶液中,在30~40℃條件下,經充分溶解后,與100 kg 0.7%~1.0%鹽水溶液混合,以備噴灑。
1.2秸稈粉碎
利用機械粉粹機,將選定的優質農作物秸稈實行2次粉碎,第1次粉粹長度為6~10 cm,第2次粉粹為0.5~5.0 cm的碎屑。如果碎屑長度超標,要再次粉粹。
1.3微貯發酵
粉粹后的秸稈碎屑按傳統堆肥方式進行第1次發酵腐熟,時間一般7~8天,當秸稈碎屑經40~55℃高溫發酵氨化轉色后,即進行第2次發酵腐熟。第2次發酵腐熟的具體步驟為:一是通過晾曬或補水將秸稈碎屑的含水量控制在10%~15%;二是上堆,要求壓實;三是加入秸稈微貯寶菌液,可結合上堆進行,當上堆高度達到20~30 cm時,均勻噴灑1遍菌液,使秸稈與菌液充分混勻,每1 000 kg秸稈碎屑應加入含有50 g秸稈微貯寶的菌液100 kg;四是封堆,上堆完畢后用塑料薄膜蓋好,排除空氣、封嚴,可加蓋1層干草,以便保溫。在10~40℃條件下,經10~15天就可完成微貯發酵。
1.4配料滅菌
每100 kg腐熟發酵的秸稈碎屑中加入6 kg泥炭、6 kg香菇廢料、15 kg多孔層狀硅酸鹽粉料、6 kg海綠石礦粉,充分混合后制成初級基料,使用高溫消毒法經24~48 h消毒滅菌,然后自然冷卻。
1.5混配制塊
在滅菌后的基料中,每100 kg加入氨基酸液體肥料1 kg、JT微生物菌種0.1 kg、旱地保水劑0.6 kg和生根粉3 g,混勻制成秸稈營養基。若需塊狀營養基,可將散裝秸稈營養基用模具壓縮,壓力0.6 MPa。塊狀營養基為圓柱形,直徑3~16 cm、高3~30 cm,營養基頂面設置柱形種坑,直徑1~6 cm、深2~12 cm。
傳統育苗方式,要經過取土、過篩、配肥、堆制、消毒、裝缽(袋)等工序,操作程序繁雜,勞動強度大、費時費工效率低,且缺乏科學精準的養分配方,往往造成育苗期供養不合理、成苗率低,缺苗斷壟現象嚴重。
多功能秸稈營養基采用國內先進技術制備,可保持80天的肥力,帶基質移栽無緩苗期,可提早上市10~20天,能滿足蔬菜、花卉、煙草、棉花、樹木的播種、扦插及分苗等需求,促進種植產業的規?;凸S化。
2.1省工省時,操作簡單
多功能秸稈營養基集基質、控病、調酸、營養、保水、容器六大功能于一身,只要將壓縮式塊狀秸稈營養基吸水膨脹,把種子放入營養基上預制的種孔里,就完成了育苗操作,完全免除了采運土壤、添加肥料、噴灑農藥和裝填容器等繁瑣操作,簡便高效、省工省力。
2.2節約用種,苗全苗壯
多功能秸稈營養基內配加多元緩釋營養,既能滿足植物對不同元素的橫向平衡要求,又能有效適應幼苗前后不同時期對植物營養的縱向平衡需要,苗期無需施肥、追肥;前期不會燒苗,后期不會脫肥;出苗率高,用種量少,出苗均勻整齊、長勢一致,一次成苗,育苗期明顯縮短。
2.3無需緩苗,提早成熟
多功能秸稈營養基育苗采用特殊的“空氣整根”技術,將穿出營養基的根系尖端鈍化,促使營養基內支根、毛根的萌生和擴展,大幅度增加幼苗的根系數量和根群生物量。當營養基和幼苗一起移栽到大田以后,不傷根、不緩苗,基體內的根系暴發生長,扎進耕層土壤,擴大根系與土壤的接觸面積,提高吸水吸肥能力,促使幼苗莖粗葉大、生長健壯,提早成熟上市,增加產量和收入。
2.4養分均衡,改良土壤
多功能秸稈營養基將天然活化組分與再生有機原料結合,對土壤安全無污染、對植物無毒性,能夠達到綠色、有機標準。同時,多功能秸稈營養基還可提高土壤肥力,經過4~5茬的連續使用能顯著提高土壤的有機質含量、增加有益微生物含量、改良土壤結構、有效防止土壤板結與鹽堿化,對于土壤條件惡劣的沙荒、鹽堿、干旱地塊更具優勢。
2.5預防病害,強抗重茬
多功能秸稈營養基選用可降解的天然有機物草炭為原料,采用先進科學技術制造工藝,無病菌、無蟲卵,克服傳統育苗土傳病、蟲、草害發生重的缺點,增強植物的抗逆能力,達到強抗重茬、優質高產高效的目的。

表1 每育1萬株苗成本及成苗情況

表2 不同育苗方法下各作物667 m2產量及產值情況
多功能秸稈營養基屬于創新產品,科技含量高,育苗優勢明顯。多功能秸稈營養基主要有2種類型,一種是松散顆粒型,可直接裝營養盤,一袋秸稈營養基50 L可裝72孔營養盤12盤;另一種是壓縮塊狀型,棉花、瓜類一般選用4.5 cm×2.0 cm的營養塊,茄果類一般選用3.0 cm×1.5 cm的營養塊。根據對比試驗,相比于傳統營養缽育苗,雖然每育1萬株苗比直接成本高361~460元,但播種時可節省人工3.0~3.5個,按每個勞力每天150元計算,可節省成本65~89元。同時由于病害及養分配比等原因,多功能秸稈營養基育苗成苗率高達90%~97%,移植期可提前2~7天(表1)。
對于多功能秸稈營養基,采用研究與生產試驗、示范相結合的方式,邊研究邊示范推廣,通過下鄉設點使各種配套措施不斷完善,以點帶面,加速了研究成果的推廣與應用。從2012年開始在湖北荊門市、宜城市、荊州市、潛江市等省內地區推廣和應用,并逐漸向湖南岳陽、重慶等外省市輻射,推廣面積逐年增加,得到廣大菜農、棉農、花農的普遍認可,產生了一定的經濟和社會效益。
2013年至2015年上半年在湖北荊門市東寶區、掇刀區、漳河新區、沙洋縣等地,每年每地選取面積較大的農戶2~4戶,共15戶,總面積20 677 m2。調查結果表明,采用多功能秸稈營養基育苗技術生產每667m2籽棉產量216~241kg,產值1612~1711元;西瓜產量2 253~4 325 kg,產值4 055~4 325元;番茄前期產量3 214~3 375 kg,產值10 285~10 800元;與傳統營養缽育苗相比,棉花、西瓜、番茄產量增加5.10%~11.57%、4.45%~11.40%、5.10%~10.40%,提早成熟上市7~10、9~15、13~18天(表2)。
采用多功能秸稈營養基既能高效利用玉米、油菜等農作物秸稈資源、提高利用價值、減少就地焚燒造成的空氣污染,又能大大減輕農民勞動強度,省工、省力。多功能秸稈營養基配比科學合理,加有保水劑、生根粉,富含幼苗生長所需的多種元素,有利于幼苗生長。同時,應用多功能秸稈營養基可節約用種量,減少病蟲害的發生,提高出苗率;帶基質定植,無需緩苗,還可培肥地力,增加農田后勁,改善土壤結構,調節土壤的水、肥、氣、熱條件,達到增加作物產量的效果。
參考文獻
[1]楊連玉,張國梁,趙穎彩,等.玉米秸稈利用途徑及其在農業生態系統中的綜合利用對策[J].飼料工業,2005,26(23):42-43.
[2]朱禮龍.促進循環農業發展的政策支持體系研究[J].鄉鎮經濟,2006(10):35-38.
[3]梁榕旺,徐淑莉.我國秸稈資源現狀及其利用[J].畜牧與飼料科學,2011,32(1):21-22.

主持人:賀亞菲
武漢亞非種業有限公司總經理。成立于2006年的武漢亞非種業有限公司,長期致力于引進國外進口高端的蔬菜種子業務,與日本、荷蘭、韓國、中國臺灣地區等著名蔬菜公司有著優質的業務合作及深度的技術交流。憑借其在外資企業近十年的工作經歷,9年來賀先生帶領亞非團隊成功推廣多種國外引進的雜交蔬菜品種,比如甘藍、西蘭花、白蘿卜、大白菜、胡蘿卜等。結合多年的國際市場經驗和多個基地生產試驗,賀先生尤其在甘藍、西蘭花等領域有著自己獨特的見解和認識。

收稿日期:2015-10-27