白立強 宣世榮 劉少波 趙曉娥 程敏



摘 ? ?要:針對獼猴桃園地土壤有機質缺乏的問題,進行了獼猴桃枝蔓粉碎發酵還田試驗,經過100 d的發酵,堆肥的微生物活菌數達到17億個/g,有機質含量32.3%,可以結合其他化學肥料安全使用。獼猴桃枝蔓粉碎發酵還田,是綠色發展、循環經濟模式,可以在“雙減”條件下,實現獼猴桃高產、高品質,獲得高收益。
關鍵詞:獼猴桃;枝蔓;粉碎;發酵;還田
文章編號: 1005-2690(2021)11-0012-03 ? ? ? 中國圖書分類號: S663.4 ? ? ? 文獻標志碼: B
獼猴桃經過多年種植以后,土地上化肥施用逐年積累,從而出現土壤板結、有機質含量下降現象,嚴重者會造成獼猴桃減產、品質下降。而使用獼猴桃枝蔓粉碎發酵還田,可以增加土壤有機質含量,增強獼猴桃對環境的適應能力,提高其對CO2和光能的利用效率,增大果實的糖酸比與固酸比,在一定程度上改善了獼猴桃果實品質[1]。
在2013—2019年實施“GEF——中國西部適應氣候變化的可持續土地管理項目”過程中,陜西省寶雞市眉縣獼猴桃果園進行了枝蔓粉碎發酵還田試驗。
1 ? 試驗地概況
試驗地位于寶雞市眉縣金渠鎮田家寨村,該區屬于暖溫帶大陸性半濕潤氣候,年平均氣溫13.5 ℃,年平均降水量650~800 mm,年平均日照時數2 015.2 h,無霜期218 d。
田家寨村總土地面積245 hm2,除少量糧食作物和其他水果以外,獼猴桃種植面積占82%以上,是該村的主要經濟來源之一。
2 ? 獼猴桃生長中土壤存在的問題
田家寨村獼猴桃經過多年栽培以后,土壤有機質逐漸缺乏,土壤板結現象日漸嚴重。按照獼猴桃的栽培技術要求,每年秋季都要進行修剪,盛產果園能夠修剪4 500 kg/667 m2左右的枝蔓。多年來對這些枝蔓的傳統處理方法主要有兩種:一是用作燒柴,隨著農村天然氣的開通,大量的枝蔓無法處理,影響農作物、村容;二是老百姓自發還田,做法是將修剪的枝蔓埋在地里。
從長期來看,將枝蔓埋在地里雖可增加土壤有機質含量,但由于枝蔓太長,腐爛時間需3~5年,影響操作,加之對枝條沒有任何處理,還會為土壤帶來蟲害和病菌,效果不好。這樣獼猴桃園土壤有機質缺乏與大量獼猴桃枝蔓不能充分利用形成矛盾,老百姓迫切希望找到一個更好的解決辦法。
3 ? 獼猴桃枝蔓粉碎發酵還田技術
3.1 ? 技術路線
以綠色發展、循環經濟、可持續發展為目標,以老百姓的迫切需求為動力,針對生產中果園修剪枝條(莊稼秸稈),老百姓不會處理、亂堆亂放、土壤有機質缺乏的實際問題,按照國家相關規定,本著安全、環保、高效、簡單易行的原則,堅持試驗、示范與推廣相結合,形成一套完善的枝條(秸稈)有機肥制作工藝。
生產中需加強技術培訓和推廣應用,指導老百姓進行土壤培肥和管理,為果園的提質增效和老百姓增收致富服務。
3.2 ? 技術原理
利用微生物產生55~65 ℃的高溫(7~10 d后)殺滅粉碎枝蔓中殘存的病菌、蟲卵,實現物料的無害化處理;利用微生物產生的纖維素酶、半纖維素酶、淀粉酶、糖化酶降解枝蔓,完成粉碎物料的礦質化和高腐殖化過程,實現物料充分降解和完全腐熟,將粉碎枝蔓完全熟化制成純天然有機肥。
3.3 ? 發酵劑的選擇
試驗選用陜西厚地生物科技有限公司厚地酵素3號、4號、6號。厚地酵素3號主要含有枯草芽孢桿菌及側孢芽孢桿菌;厚地酵素4號內含有枯草芽孢桿菌及可為其他微生物提供營養的菌劑;厚地酵素6號是以乳酸菌為主的菌群。
碳氮比調節為25∶1,氮素平衡劑選用尿素。
微生物營養劑選用紅糖,粉細的玉米、麩皮,添加比例:紅糖為有機物料的2.5%(2.5 kg/m3),玉米為10 kg/t,麩皮5 kg/t。
填充劑選用糠粉。
發酵堆覆蓋清潔的耕作層土壤。
3.4 ? 試驗采用的處理
本試驗采用獼猴桃枝蔓集中收集,現場采用機械粉碎示范。
3.4.1 ? 原料準備
2015年12月21日,在該村使用枝條粉碎機將獼猴桃枝蔓粉細成長度小于1 cm的細條,稍粗的枝蔓也已擠壓爛。詳情如圖1、圖2所示。
填充劑選用糠粉;發酵劑選用厚地酵素3號、厚地酵素4號、厚地酵素6號;氮素平衡劑為尿素;微生物營養劑為紅糖,粉細的玉米、麩皮;發酵堆覆蓋采用清潔的耕作層土壤。
3.4.2 ? 發酵場地的選擇及處理
試驗時以選擇地勢平坦、排澇方便、不積水的場地為宜。
堆垛面積長不小于3 m,寬不小于2 m。
3.4.3 ? 原料配比
獼猴桃枝條600 kg,糠粉400 kg,厚地酵素3號1 kg,厚地酵素4號5 kg,厚地酵素6號1 kg,尿素25 kg,紅糖2.5 kg,粉細的玉米10 kg,粉細的麩皮5 kg,土1 000 kg。
以上原料質量合計2 049.5 kg,為一個配比單位,備料應以獼猴桃枝條的總量按相應比例折算其他原料數量,做到因地制宜。
3.5 ? 操作方法
3.5.1 ? 拌料
將糠粉,厚地酵素,粉細的玉米、麩皮均勻混合,再將紅糖用開水化開后加水稀釋撒入混合好的干料中,加水至35%左右攪拌均勻,以手握成團、松開后落地自然散開為宜。
堆肥過程如圖3所示。
3.5.2 ? 堆垛
用土在發酵場地預先填厚度為10~15 cm墊層,然后將粉細的獼猴桃枝條放在墊層上堆垛,每20 cm厚度撒適量的尿素,然后將攪拌好的適量粉料撒在枝條上面,依次循環往上堆料。在打堆的過程中每一個單位物料均勻灑水300 kg左右,堆垛高度控制在1.5~1.7 m,堆料完成后,用備好的土進行泥封,封土厚度20~30 cm。堆肥示范10 m3。如圖4、圖5所示。
3.5.3 ? 記載觀察
發酵堆垛完成后插入溫度計記錄溫度。在冬天溫度較低時第5天開始記錄1次溫度,第8天記錄1次,待溫度超過45 ℃時每3 d記錄1次溫度,溫度超過65 ℃時注意觀察,從50~65 ℃持續天數,若超過15 d要扒開觀察干濕情況,若水分缺乏可適量加水,并用長木棍在發酵堆上多處打孔通氣。打孔通氣時間應選擇晴朗天氣的14:00~15:30,在16:30時將所打孔用土封閉,連續打孔3 d左右。如圖6~圖8所示。
若溫度下降到50 ℃以下時,停止加水、通氣等措施。不要再翻動,讓其穩定發酵,直至使用時打開,發酵時間應不少于60 d,腐熟標志是物料為灰褐色,易折斷。如圖9~圖12所示。
4 ? 堆肥監測結果及應用
4.1 ? 堆肥數據監測
從堆垛至發酵結束100 d以后,監測數據如下。
(1)微生物活菌數17億個/g。
(2)有機質含量32.3%。
(3)枯草芽孢桿菌總數3.2×107(CFU/g)。
(4)真菌和酵母菌總數4.3×107(CFU/g)。
符合GB 20287—2006農用微生物菌劑標準要求,可以結合其他化學肥料安全使用。
4.2 ? 田間使用
在物料完全腐熟后,于2016年4月,將這批堆肥與其他化學肥料混合,離樹干120 cm、開溝20~30 cm,全部施入0.23 hm2獼猴桃示范園內。堆肥殺死了土壤病菌,促進了土壤微生物繁衍,增加了有機質,改善了土壤結構,增強了樹勢,提高了產量。據測定,這塊示范園比往年提高產量1 190 kg。
4.3 ? 推廣應用
在眉縣、岐山等周邊縣20個村的獼猴桃、葡萄園內,用此方法推廣示范、堆肥27次,共堆肥4 185 m3,施用面積133 hm2,增產范圍達到3 000~10 200 kg/hm2,平均增產5 010 kg/hm2。詳見圖13~圖18。
4.4 ? 獼猴桃枝蔓粉碎發酵還田技術的優點
依據“養分歸還學說”,將粉碎的獼猴桃枝蔓制作成有機肥施用,能在較短時間內為獼猴桃生長提供最適合的養分比例并滿足其生長需要,符合營養供需規律。還可以增加土壤有機質,滿足獼猴桃對C、H、O元素的需求,增加土壤通透性,加快了氣體的交流,增多了土壤微生物的數量。活化養分還加快物質的轉化及土壤酶的活力,增強了土壤保水、保肥能力,提高了肥料利用率[2-3]。還可以增強獼猴桃對環境的適應能力,提高其對CO2和光能的利用效率,改善其光合能力,提高了其對強光和弱光的適應性,保證穩產、高產。同時,枝蔓粉碎發酵還田可以顯著提高果實中維生素C的質量分數,增大糖酸比與固酸比,使果實風味更加濃郁、口感更好,在一定程度上改善了獼猴桃果實品質。在生產中可優先考慮獼猴桃枝蔓粉碎發酵還田技術。
5 ? 結論
(1)在生產中也觀察到農戶將獼猴桃枝蔓直接粉碎還田的情況,但枝蔓腐熟慢,同時病菌潛藏在田間,不利于獼猴桃生產。
(2)獼猴桃枝蔓粉碎發酵還田時間短、成效快,是很好的綠色發展、循環經濟模式。既能凈化環境、恢復生態、保護耕地安全,實現果業的可持續穩定發展,又能減少農藥和化肥施用量,可以在“雙減”條件下,實現獼猴桃園清潔、高產、高品質,獲得高效益。
參考文獻:
[ 1 ] 趙蘭君,蘇少峰,吉文麗,等.不同耕作方式對獼猴桃葉片光合特性和果實品質影響[J].西北農業學報,2018,27(12):1827-1834.
[ 2 ] 甄麗莎,谷潔,高華,等.秸稈還田與施肥對塿土酶活性的影響[J].西北農業學報,2012,21(5):196-201.
[ 3 ] 甄麗莎,谷潔,高華,等.秸稈還田與施肥對土壤酶活性和作物產量的影響[J].西北植物學報,2012,32(9):1811-1818.