摘 要:河南省南陽市宛城區(qū)典型農(nóng)作物以小麥、玉米、花生為主,每年均可產(chǎn)生豐富的農(nóng)作物秸稈資源。本文在分析南陽市宛城區(qū)農(nóng)作物秸稈綜合利用狀況和利用技術(shù)的基礎(chǔ)上,總結(jié)農(nóng)作物秸稈利用過程中存在的主要問題,并提出相應(yīng)的解決措施,以供參考。
關(guān)鍵詞:農(nóng)作物;秸稈;綜合利用
“國(guó)以民為本,民以食為天”。糧食安全與社會(huì)和諧、政治穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)。作為糧食生產(chǎn)大國(guó)和人口大國(guó),中國(guó)的糧食安全危機(jī)隨著全球氣溫升高、農(nóng)用水源減少、耕地面積下降、環(huán)境污染等一系列問題日益凸顯。為貫徹落實(shí)“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念,農(nóng)業(yè)部于2015年提出了《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》,其中一項(xiàng)重要舉措就是通過合理利用有機(jī)養(yǎng)分資源,用有機(jī)肥替代部分化肥,實(shí)現(xiàn)有機(jī)無機(jī)相結(jié)合,全面推進(jìn)秸稈養(yǎng)分還田、畜禽糞便資源化利用,因地制宜種植綠肥,減少化肥養(yǎng)分投入。農(nóng)作物秸稈中含有碳、氫、氧、磷、鈣和鎂等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),是一種極具潛力的生物資源,可以代替常規(guī)化石燃料,延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,緩解區(qū)域能源和環(huán)境壓力[1]。我國(guó)每年的農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量約為600 Mt,現(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)作物秸稈主要有5個(gè)方面的利用途徑:作為肥料化利用、作為飼料化利用、作為燃料化利用、作為原料化利用以及作為基料化利用,簡(jiǎn)稱“五料化”利用[2]。由此可見,我國(guó)農(nóng)作物秸稈資源的豐富性和可開發(fā)利用的重要意義。
河南省南陽市宛城區(qū)地處南陽盆地,地勢(shì)平坦,除北端的隱山外,其余皆為平原,水源充足。其中8個(gè)農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為糧、油、棉、蔬菜等作物的主產(chǎn)區(qū),共有耕地面積4.53萬hm2,典型農(nóng)作物以小麥、玉米、花生為主,每年均可產(chǎn)生豐富的農(nóng)作物秸稈資源。從2009年以來,南陽市宛城區(qū)結(jié)合測(cè)土配方施肥技術(shù)和深耕深松技術(shù)的地毯式推廣,逐步在全區(qū)范圍內(nèi)覆蓋秸稈還田技術(shù)。通過連年調(diào)查,對(duì)秸稈綜合利用狀況和現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了分析與總結(jié),對(duì)可能存在的一些問題試提出解決建議。
一、南陽市宛城區(qū)農(nóng)作物秸稈綜合利用現(xiàn)狀
(一)秸稈資源現(xiàn)狀
2018年,南陽市宛城區(qū)小麥種植面積3.53萬hm2,玉米種植面積2.93萬hm2,花生種植面積0.75萬hm2,其他0.37萬hm2。南陽市宛城區(qū)秸稈總量51.16萬t,其中玉米秸稈17.14萬t,小麥秸稈23.19萬t,花生秸稈3.28萬t,馬鈴薯秸稈5.67萬t,其他1.8萬t。
(二)利用模式
隨著“綠水青山就是金山銀山”口號(hào)的提出,人們的環(huán)保意識(shí)在不斷增強(qiáng),秸稈禁燒工作開展得如火如荼,取得了良好的效果。研究表明,南陽市宛城區(qū)農(nóng)作物秸稈資源化利用率高達(dá)80.27%[3]。南陽市宛城區(qū)秸稈的主要利用方式:(1)各類新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體購買秸稈粉碎還田、深松機(jī)等設(shè)備,農(nóng)作物一經(jīng)收獲,就地粉碎后還田,約占秸稈資源化利用率的62.91%;(2)通過養(yǎng)殖企業(yè)或者散戶直接作為青貯飼料或者飼料喂養(yǎng)牲畜,約占秸稈資源化利用率的5.87%;(3)作為造紙工業(yè)、菌類種植基料和育苗基料,約占秸稈資源化利用率的8.44%;(4)專業(yè)性企業(yè)回收加入菌劑制成生物沼氣。
(三)存在的問題
1.秸稈還田存在弊端
隨著各級(jí)政府禁燒秸稈工作力度的不斷加大,農(nóng)民舊的觀念意識(shí)逐步轉(zhuǎn)變,環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng),秸稈還田越來越得到人們的青睞。但是,由于配套機(jī)械成本高等一系列問題的存在,導(dǎo)致目前秸稈還田還存在種種問題。
一是秸稈還田致霾氣體。植物在降解過程中釋放植物源揮發(fā)性有機(jī)化合物(BVOCs),因?yàn)檫@些BVOCs是形成空氣懸浮顆粒物(PM2.5~PM10)的重要前體物和參與物。在秋冬季有的冷重高氣壓、靜穩(wěn)無流動(dòng)、上熱下冷的逆溫天氣狀況下,這些懸浮顆粒物就會(huì)越凝結(jié)越密、越粘結(jié)越大,再與水蒸氣(霧)一起,就形成了視線極差、呼吸困難的霧霾。二是由于秸稈還田量過大或不均勻易造成土壤中碳氮比失衡,甚至出現(xiàn)黃苗、死苗、減產(chǎn)等現(xiàn)象。在秸稈分解過程中會(huì)大量固定土壤中的有效氮素,在后茬作物生長(zhǎng)初期可能發(fā)生微生物和作物爭(zhēng)奪氮素的情況,不利于作物苗期的生長(zhǎng)發(fā)育。三是秸稈翻壓還田后,旋耕機(jī)翻耕后未進(jìn)行鎮(zhèn)壓,使土壤孔隙度變大,土壤與種子不能緊密接觸,影響后茬種子發(fā)芽生長(zhǎng)。四是秸稈中的蟲卵、帶菌體等一些病蟲害,在秸稈直接粉碎過程中將病蟲重新帶入土壤,危害下茬作物。
2.秸稈利用方式有待改進(jìn)
農(nóng)作物秸稈作為一種重要的生物資源,是工業(yè)、農(nóng)業(yè)的重要原料,具有多種利用途徑。但是,目前南陽市宛城區(qū)農(nóng)作物秸稈利用的途徑十分有限,利用技術(shù)較為原始,隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械的不斷改進(jìn)與完善,秸稈還田量比例逐年升高,以粉碎還田、飼料、焚燒或丟棄為主,造紙、生產(chǎn)沼氣等其他為輔,其他較為先進(jìn)的利用方式極少見。直接作為飼料不利于牲畜的消化與吸收,直接燃燒產(chǎn)生的熱量少且污染空氣,不利于生態(tài)保護(hù)。
3.政策配套有待完善
雖然近年來南陽市宛城區(qū)制定了多項(xiàng)秸稈禁燒管理辦法和綜合利用扶持補(bǔ)貼政策,但是在具體實(shí)施過程中由于種種困難存在秸稈焚燒事件仍屢禁不止,極大地影響了農(nóng)作物秸稈的綜合利用和農(nóng)戶的積極性。
二、農(nóng)作物秸稈利用原則
(一)堅(jiān)持農(nóng)用為主,多元利用相結(jié)合
農(nóng)作物秸稈來自農(nóng)業(yè),與農(nóng)業(yè)綜合利用密不可分。農(nóng)作物秸稈利用應(yīng)在優(yōu)先滿足農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)的基礎(chǔ)上,做好飼料化、肥料化、燃料化等其他新技術(shù)的開發(fā)和利用,推動(dòng)秸稈朝向多元綜合利用的方向發(fā)展[4]。
(二)因地制宜,綜合利用
根據(jù)秸稈資源的數(shù)量、種類、分布情況,結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的實(shí)際情況,引導(dǎo)各個(gè)地區(qū)選擇適合本地實(shí)際的秸稈利用模式。
(三)引進(jìn)技術(shù),科技推動(dòng)
充分把握秸稈綜合利用方面的發(fā)展趨勢(shì),大力引進(jìn)新技術(shù),開拓新的利用領(lǐng)域,建立示范試點(diǎn),形成示范效應(yīng),利用科技推動(dòng)秸稈利用向產(chǎn)業(yè)化程度高、循環(huán)利用的方向發(fā)展,爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈利用的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益最大化。
(四)多方扶持,公眾參與
農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)是國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分,農(nóng)作物秸稈利用是國(guó)家綠色農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要一部分,政府要在政策上給予了相關(guān)政策扶持,對(duì)于農(nóng)作物秸稈利用的新技術(shù)給予鼓勵(lì)性補(bǔ)償。充分發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置中的決定性作用,建立以市場(chǎng)為導(dǎo)向、企業(yè)為主體、農(nóng)民積極參與的長(zhǎng)效機(jī)制[5],實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。
三、農(nóng)作物秸稈綜合利用建議
(一)加大宣傳力度,開展技術(shù)服務(wù)
要大力宣傳農(nóng)作物秸稈對(duì)于提升土壤有機(jī)質(zhì)合理、培肥地力的重要作用,讓農(nóng)民意識(shí)到秸稈還田可以節(jié)約成本、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用。農(nóng)技、農(nóng)機(jī)、畜牧部門要加強(qiáng)協(xié)作,在開展科技“三下鄉(xiāng)”和冬季農(nóng)民培訓(xùn)時(shí),要有針對(duì)性地開展與秸稈綜合利用技術(shù)相關(guān)的科技指導(dǎo),引導(dǎo)農(nóng)民將秸稈粉碎、深翻鎮(zhèn)壓還田,還可以進(jìn)行種子包衣播種,提高農(nóng)民的應(yīng)用技能,確保秸稈綜合利用技術(shù)的順利推廣與應(yīng)用。另外,要不斷研究和推廣秸稈綜合利用的先進(jìn)技術(shù),制定相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程。
(二)集中收集農(nóng)作物秸稈制成各種有機(jī)肥還田
有機(jī)肥是一種含有全營(yíng)養(yǎng)素的肥料,有機(jī)質(zhì)能有效地改善土壤理化狀況和生物特性,為作物的生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的土壤條件。有機(jī)肥和化肥配合使用,可以相互促進(jìn),有利于作物吸收,提高肥料利用率。因此,可以將秸稈收集起來,用秸稈粉碎機(jī)粉碎后與糞便混合,加入秸稈腐熟劑,起堆、發(fā)酵,在適宜的條件下能迅速將秸稈堆料中的碳、氮、磷、鉀、硫等分解礦化,形成簡(jiǎn)單有機(jī)物,從而進(jìn)一步分解為作物可吸收的營(yíng)養(yǎng)成分。同時(shí),發(fā)酵過程中可殺死秸稈堆料中的病蟲害、雜草種子等有害物質(zhì)。雖然制成各種有機(jī)肥的還田成本比較高、耗時(shí)費(fèi)工,但是比“嚴(yán)重霧霾”要好很多,需要政府轉(zhuǎn)變解決農(nóng)作物秸稈問題的思路,可以通過招商引資來鼓勵(lì)投入使用新技術(shù)。
(三)合作社帶動(dòng),示范引導(dǎo)
秸稈利用需要得到資金的扶持,鼓勵(lì)專業(yè)合作社和種植大戶回收和機(jī)械化收獲秸稈還田的力度,吸引更多的農(nóng)民參與秸稈綜合利用,為秸稈綜合利用技術(shù)的普及奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(四)大力推廣秸稈多層次、多渠道綜合利用途徑
各鄉(xiāng)鎮(zhèn)要從實(shí)際情況出發(fā),在秸稈還田上要因地制宜進(jìn)行合理的開發(fā)利用,主要措施是在養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展秸稈青貯和氨過腹還田模式。秸稈過腹還田是將秸稈飼喂禽畜,然后產(chǎn)出的糞便用作為有機(jī)肥施回土壤。該方式能形成種養(yǎng)結(jié)合的生態(tài)循環(huán)模式,有利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,不僅可為禽畜提供豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng),還可以提供優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥,培肥地力,促進(jìn)增產(chǎn)增收。在香菇種植較多的鄉(xiāng)鎮(zhèn)推廣作物行間鋪草養(yǎng)菇,作為育苗基料。在焚燒秸稈嚴(yán)重的地區(qū),要推廣秸稈氣化及沼氣技術(shù)等,大量增施有機(jī)肥、平衡施用化肥,實(shí)現(xiàn)土地資源可持續(xù)利用和生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。
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