王冉 郝兴顺 吴玉红
摘 要:随着国家对环境保护越来越重视,当前秸秆燃烧这种粗犷处理方式已不能适应当前农业可持续发展及环境保护的发展要求。汉中地区是陕西省重要粮油生产基地,秸秆资源较为丰富,但是利用率不高。本文通过对汉中地区秸秆利用情况的调查分析,并对存在问题提出对策分析为秸秆的资源化利用提供参考依据从而指导农业生产。
关键词:汉中地区;秸秆利用;资源化利用;对策分析
汉中盆地是陕西省水稻、油菜的主产区,秸秆资源丰富,但是利用率低(不足30%),致使农作物秸秆污染成为该地区农业非点源污染的主要来源之一,而秸秆是实现农业可持续发展的重要纽带之一。
汉中盆地位于长江,黄河两大水系之间的秦巴山区,地形复杂,是我国南北过渡的亚热带北沿地区。汉中盆地北依秦岭,南屏巴山,夏无酷暑,冬无严寒,雨量充沛,气候湿润,年降水量 800~1000 毫米,秋季连阴雨居多,年均气温 14℃,无霜期250 d左右,生态环境良好,主要粮食作物有水稻、油菜、小麦、玉米等,其中水稻,油菜是陕西省的主产区,种植制度主要为水稻-油菜或水稻-小麦轮作,属一年两熟区。
一、汉中市秸秆综合利用现状与存在问题
1.汉中市秸秆综合利用现状
汉中盆地水稻-油菜(小麦)常年种植面积在8.7万hm2左右,在陕西省农业生产和粮食安全中占有重要的地位,然而在农业生产中面临土壤质量不断下降,作物产量不稳,品质难以提高,化肥污染,秸秆污染等问题突出。传统的耕作方式已经不能适应既要发展生产又要保护生态环境,既要提高粮食产量又要降低生产成本,实现农业可持续发展的需要。因此,在陕南研究推广稻茬麦油秸秆高效环保利用技术,既可缓解以上问题,又可实现节本增效、保护环境、减轻农民劳动强度,也是实现农业可持续发展的重大课题。
化肥污染和农作物秸秆污染成为陕南地区农业非点源污染的主要来源,2008 年全省平均化肥耕地负荷为 585.84 kg/hm2,其中汉中高于全省平均水平,高达698.78 kg/hm2,已远远超过世界平均值及发达国家为控制化肥污染所设定的 225 kg/hm2的施用水平上限,在过量的化肥施用水平下,必将引起肥料流失,导致化肥污染的发生。
陕西省是农业大省,秸秆资源丰富,但是由于利用率低,秸秆污染成为农业非点源污染的主要来源之一。相关研究表明:2011年陕西省农作物秸秆可收集利用资源量1196.82万t,折合标准煤663.56万t,约占当年陕西省总能源消耗的6.55%,但是陕西省的农作物秸秆资源利用率仅不到30%,剩下的70%多仍为废弃焚烧等方式粗犷利用,导致环境污染和能源大量流失。陕南是我省水稻,油菜的主产区,秸秆资源也非常丰富,2011年陕南主要作物秸秆量为258.92万t,占全省总量的21.6%,其中水稻秸秆78.17万t,小麦秸秆82.16万t,油菜秸秆98.59万t。按秸秆氮、磷、钾、碳的平均含量分别为0. 6%、0. 3%、10%、45%计算,陕南每年产生的秸秆可折合纯N约1.55万t,纯P约 0.77万t,纯K约 25.89万t,共计28.21万t,有机碳116.51约万t,而陕南化肥年使用总量约为27.88万t,因此在陕南推广秸秆还田技术不仅可减少化肥使用量,同时对缓解陕南氮磷钾肥比例失调的矛盾,弥补钾肥力不足有着十分重要的意义。
2.汉中市秸秆综合利用现状与存在问题
作物秸秆对农业生态环境的污染主要是随意扔弃影响环境卫生,若焚烧则影响空气质量。虽然近年来陕西省的作物秸秆资源化利用得到加强,但仍是农业非点源污染的重要来源之一。秸秆的露天焚烧不仅造成了极大的环境污染,同时也浪费了宝贵的生物资源。据调查研究显示,2008 年杨凌64.7%的农户对作物秸秆进行养殖或还田利用,而在汉中的调查结果仅为43.9%;杨凌35.3%的被调查农户没有有效利用作物秸秆,对作物秸秆丢弃或焚烧处理,而在汉中则有 56.1%的农户采取该行为,可见汉中秸秆资源化利用方面更加的薄弱,如图1所示,分析汉中小麦,油菜,水稻秸秆利用现状及存在问题,加强相关配套技术的研究是提高陕南秸秆利用率的关键。
秸秆还田技术推广方面,2006 年陕西省夏玉米秸秆还田硬茬播种免耕栽培技术推广面积达到 40 万公顷,占夏玉米播种面积的 60%以上,而陕南稻区示范推广免耕小麦约 3 万公顷、免耕油菜 4 万亩,仅占播种面积的22%,可见陕南秸秆资源化利用较低,由于缺乏正确的技术指导,秸秆还田后难腐解,还田地块出苗率低,作物生长缓慢甚至减产等问题是影响秸秆还田积极性的技术难题。因此,加强相关技术研究与示范推广对陕南农业生产具有重要意义。
二、汉中市秸秆综合利用对策及建议
1.建立作物秸秆直接还田循环生产模式是满足水稻-油菜(小麦)轮作制实现粮食生产可持续发展的基本需要
(1)在汉中盆地农业生产中,由于秸秆还田率低,土壤有机质得不到很好补充,土壤质量不断下降,农田生产力受到威胁,提升作物产量和品质的后劲不足;(2) 氮肥料利用率低,氮成为威胁地下水和引起温室气体排放的原因之一;(3) 农业成本提高,经济效益降低。因此,通过解决三种作物秸秆的机械化还田过程及下季作物播种衔接等各个接点的技术难题,建立起适合和覆盖整个陕南地区的田块尺度上秸秆直接还田循环利用模式,对于解决研究区农业生产面临的问题,保障该区域粮食安全是极为关键和必要的。
2.提高农业机械化程度
目前制约汉中地区秸秆就地还田的因素中机械化程度较低是主要影响因素。农业生产的播种、收获的机械化程度較低使得秸秆还田技术推广应用具有局限性,因此加强农机具的支持力度是实现秸秆就地还田的重要保障。
3.加强技术指导
当前制约汉中地区秸秆就地还田的因素中除了机械化程度不高外,另一个重要因素就是秸秆腐解速度问题,前后季作物之间的时间间隙很小,前季作物秸秆还田后往往来不及腐解,从而影响下季作物的正常播种或生长, 因此秸秆腐解速度慢制约了农民实行秸秆就地还田的积极性。而影响秸秆腐解速度的因素主要有秸秆类型、埋深、温度、湿度、微生物、土壤质地,耕作方式,秸秆还田方式等多种因素影响,由于不同地区影响秸秆腐解的条件不同,所以不同区域的秸秆腐解速度和腐解特征也存在一定差异。因此,需要改进目前不科学的秸秆还田技术,加强技术指导。
4.大力推进秸秆菌业耦合发展
以秸秆为食用菌栽培原料的技术已趋于成熟。食用菌产业近年来成为汉中市优势产业,因此,充分利用秸秆筛选优良菌株,提高转化率和食用菌产量,是提高秸秆利用率的有效措施之一。
参考文献:
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[4]李清泉.秸秆还田技术应用发展现状与前景分析[J].中国农村小康科技, 2008(9):10-11.
项目基金:本研究由陕西省重点研发计划项目(2019ZDLNY01-05-01)和陕西省农业科技创新转化项目(NYKJ-2018-HZ01)资助