农业废弃物资源化利用典型案例四单季水稻清洁生产模式
单季水稻清洁生产模式创建于农业部农业生态与资源保护总站在安徽省桐城市建立的现代生态农业基地清洁生产试验示范区内,面积2000亩,以水稻生产为主,实施主体为桐城市南山种植专业合作社。几年来,在安徽省生态环境总站的指导下,基地从本地最突出的农业生态环境问题特别是水污染问题入手,通过良种良法配套、农机农艺融合、安全投入品使用、物理和信息技术应用,实行规模化、标准化、机械化种植,培肥地力,提高耕地质量,开展病虫害绿色防控,有效控制化肥、农药、除草剂等农业投入品使用,实施农田尾水生态拦截,总结提炼出在长江中下游地区可复制、可推广的“单季水稻清洁生产模式”。
安徽省桐城市位于安徽省中部偏西南,大别山东麓,属南方湿润平原区,温光资源丰富,雨量充沛,适宜多种农作物生长。全市总面积1571平方公里,耕地总面积54万亩,其中水田面积47万亩。近年来,桐城市土地流转速度很快,70%以上耕地被流转,农民合作社、种植大户、家庭农场已成为主要的农业生产经营主体,农业机械化程度不断提高,同时,种植结构也在迅速调整,双季稻面积锐减,单季稻、稻—油、稻—麦已发展为全市主要种植模式。但种植大户长远发展意识淡薄,片面追求短期效益,轻视绿肥生产,化学肥料和农药使用量逐年增加,农作物秸秆露天焚烧现象普遍,土壤地力下降明显,农业生产造成的面源污染日益加剧。建立桐城市生态农业试验区,采取资源节约型和环境友好型农业生产方式,实施农业清洁生产,可有效控制农业面源污染,创建高效、安全、生态的农业发展模式。
水稻清洁生产模式图
(一)技术原理
一是培育土壤良好的基础地力、保护农田生态,为化肥、农药、除草剂的减量使用提供基础条件。二是通过有机肥替代化肥、应用新型肥料和科学施肥,减少化肥使用;通过物理、生物技术应用和生态种养防治病虫草害,减少化学农药使用。三是通过建设生态拦截系统改善和净化农田排放水质,实现清洁生产和经济、生态、社会三大效益同步提升。
(二)具体做法
(1)采取“油—稻”轮作、“(绿)肥—稻”轮作,实施秸秆还田,减少化肥用量。紫云英和油菜是长江中下游地区传统的养地作物,紫云英花蕾期到初花期养分含量最高,含氮0.41%、磷0.12%、钾0.36%;油菜根系分泌的有机酸能溶解土壤中难溶性磷,新鲜油菜秸秆含氮0.46%、磷0.12%、钾0.35%,紫云英和油菜秸秆还田后不仅能为水稻生长提供大量养分,还能改善土壤理化性状,提高土壤生物活性和保肥能力。
选择适宜品种,实行规模化、标准化、机械化种植,加强田间管理,促进植株健壮生长。“稻—油”种植方式,其水稻品种应选择优质、适宜本地生长的杂交籼稻早中熟品种,油菜选择杂交甘兰型品种;“稻—(绿)肥”种植方式,其水稻品种可以选择杂交籼稻,也可以选择常规粳稻,紫云英应选择中迟熟品种。
油菜茬后种植水稻的,5月中下旬油菜成熟机收,秸秆全部粉碎还田,并施用秸秆腐熟剂加速腐熟,水稻做田时每亩基地施两次发酵的菜籽饼肥40公斤,化肥较本地常规施量减少20%,分蘖肥(尿素)减少50%,孕穗期施用高氮、高钾复合肥10公斤左右。紫云英茬后种植水稻,于4月中旬鲜草翻耕,大田腐熟1个月左右,5月中下旬做田,化肥用量较本地常规施肥减少20%—30%,分蘖肥(尿素)减少50%,孕穗期施用高氮、高钾复合肥10公斤左右。水稻生产过程中注重加强水管,提高土壤透气性,避免紫云英和油菜秸秆还田后腐烂产生的有毒气体对水稻造成危害。水稻茬接种油菜,于9月下旬10月初水稻收割后及时整地或免耕直播油菜。粳稻套种紫云英,于9月底10月初在粳稻田中直播紫云英,其粳稻与紫云英共生1月左右,粳稻收获的秸秆直接粉碎还田。籼稻茬接种紫云英,于杂交稻收割后整田播种。紫云英和油菜生产过程中关键是开好“三沟”,防止渍害。
(2)实施病虫草害绿色防控,保护农田生态,减少农药、除草剂使用。每40亩稻田安装1盏频振式杀虫灯,每亩安装1套性诱剂诱杀二化螟和稻纵卷叶螟等害虫,降低虫口基数。
开展病虫害监测调查,准确掌握病虫害发生动态,需要药物防治时,首先进行效益评估,尽量挑治,改进施药器械,应用大型机械和飞机防治,减少喷药中的跑、冒、滴、漏,提高农药利用率;其次在农药使用上多使用阿维菌素、井蜡芽等生物农药,减少化学农药用量。
实施“稻鸭共育”生态种养。秧苗返青开始分蘖时,每亩投放体重为150克左右的鸭苗10至12只。利用鸭子田间觅食活动,有效控制田间杂草和害虫。水稻抽穗扬花后10天左右,将鸭赶出稻田,转入棚养或栏养。
通过绿色防控,正常年份,水稻季可以减少2次化学农药防治,“稻鸭共育”区可以不使用茎叶除草剂。
(3)建设农田生态拦截系统。生态沟渠建设,兼顾稻田排水功能进行整体设计。渠道分为上、下两层,下层为水泥浇筑的矩形渠,分段蓄积农田排水,利用浮床种植黄菖蒲、千屈菜、梭鱼草等水生植物,暴雨时能及时排水;上层为梯形土渠,铺设生态砖,植草护坡,防止水土流失。
生态池塘和湿地建设,将农田下游低洼田田埂加高加固,收集水稻生产过程中的排水,种植莲藕、茭白等水生植物;将稻田周边原有的塥、塘进行改造,建成湿地景观带。
(三)政策措施及运行机制
第一,疏堵结合,推进农作物秸秆资源化利用。
自2014年开始,安徽省全面实施农作物秸秆禁烧,对秸秆还田和综合利用实施以奖代补。桐城市70%的农作物秸秆直接粉碎还田,15%用于发电、生产固化成型燃料、生产有机肥(育苗基质)等,农作物秸秆总体利用率在90%左右,基本控制了露天焚烧秸秆的现象。
第二,调整种植结构,转变发展方式,对种植紫云英和稻田生态种养实施项目给予扶持。2016年,集中成片种植紫云英500亩以上,稻田养鸭、养鱼等生态种养200亩以上的新型农业经营主体,每个主体可获得补助6万元,推进了农田清洁生产的发展。
单季水稻清洁生产模式在千亩以上种植大户中的应用价值已形成共识,目前桐城市推广面积近2万亩。
1.经济效益。该模式与当地常规栽培水稻产量基本持平,平均亩产600公斤。每亩平均减少化肥投入30元、农药和除草剂投入30元;亩稻田平均养10只鸭子纯收入100元,共增收160元。随着生态大米品牌开发,增收空间会更大。
2.生态效益。多种种植模式轮换和化学投入品减量使用,农田生物多样性更加丰富,保护了害虫天敌,提高了耕地质量,改善了农产品品质,有效控制了农业面源污染。实施生态拦截,改善了农田水环境。
3.社会效益。常规种植业效益空间逐渐缩小,社会对农产品质量要求不断提高,种植大户也在不断探索新的发展方式,该模式起到了很好的示范带动作用,也引起了本地政府和社会的高度关注。
此外,该模式继承和发扬了传统农业的精髓,同时融入了现代农业发展方式,适应性广,在长江中下游稻作区均可推广应用。
(安徽省农业委员会供稿)
栏目编辑:刘华彬