2019年阿拉尔市棉花种植中生物质资源利用与生产成本情况

努尔比耶柯孜·麦麦提，周岭.2★，张红美，郭晓君，张春友，付雪寒，刘龙

（1塔里木大学机械电气化工程学院，新疆 阿拉尔 843300；2新疆维吾尔自治区普通高等学校现代农业工程重点实验室，新疆 阿拉尔 843300）

新疆因其气候干燥、土壤干旱、光照条件好而时间长、土地广袤、昼夜温差抑制病虫害的生长[1]等独特的优势，较中国其他地区更适合大面积种植棉花。每年生产棉花秸743.70万t，占秸秆总量的25.6%[2]。秸秆生产总量达10.4亿t，但做为肥料的应用率只有53.93%[3]。南疆具有牛、羊等养殖基地，能够提供大量的畜禽粪便，这些畜禽粪便与作物秸秆结合，进行合理发酵成为优质有机肥，可提高自然资源利用率降低成本。很好地解决农民在肥料上的购买消费与收益不平衡的现象。本文对南疆施肥使用情况进行深入调查，以期为南疆农业肥料合理利用提供依据。

1 方法与过程

1.1 调研区域

本文选择新疆生产建设兵团第一师阿拉尔市的7团、8团、11团、13团、15团、16团和托海依乡作为调研区域。

1.2 调研方法和对象

1.2.1 文献研究法

通过查阅中国新疆维吾尔自治区和生产建设兵团的农业统计年鉴，统计和分析相关数据。

1.2.2 实地考察法

2021年6月23日—2021年7月10日期间，随机选取调研区域内的团场、连队及2家生物质资源化利用相关的企业进行实地谈话，对各地区当地农民、农业负责人、相关企业人员进行访谈了解。

本文采用Microsoft Excel 2019软件和Origin 2020软件进行数据。

2 数据与分析

2.1 各区棉花收益与施肥种类的关系

表1为2019年阿拉尔地区的一部分团场和连队棉花栽培中的施用肥料种类、产量和成本情况分析。从表中可以看出托海依乡播种棉花面积最大为806，000mu，每季施肥8次，成本为2000yuan·mu-1，棉花产量是400kg·mu-1，棉花全栽培中没用过有机肥等绿色肥料；7团棉花种植面积为112，000mu，成本1650yuan·mu-1，棉花产量是400kg·mu-1，棉花全栽培中使用有机肥等绿色肥料；11团7连棉花种植面积4200mu，成本1600yuan·mu-1，棉花产量是300kg·mu-1，棉花全栽培中没用过有机肥等绿色肥料；11团6连棉花种植面积4000mu，成本1600yuan·mu-1，棉花产量是300kg·mu-1，棉花全栽培中用过有机肥等绿色肥料。

表1 南疆阿拉尔第一师兵团棉花种植的施肥情况调查Table 1 Investigation of cotton fertilization in the First Division of Alar in Southern Xinjiang

从表中成本发现托海依乡总成本为2000yuan·mu-1；8团1连总成本1800yuan·mu-1；15团和16团均是1700yuan·mu-1，对比四组施肥种类均为无机肥种植。这是由于无机肥造价成本要比有机肥昂贵，与棉花收益情况不成正比，并且施用无机肥将会破坏土壤环境，导致土壤盐碱度过高、水土流失、土壤沙化严重。长期施用无机肥将破坏土壤养分，前期可能会有主观性价比，但从长远发展看，土壤一旦破坏难以修复，病虫害肆虐导致作物产量逐年降低。

2.1.1 棉花促进当地经济

图1可以看出，托海依乡种植棉花面积最大，原因是自2018年起，托海依乡棉花产量迅速提高，使得当地农民开始大规模种植棉花从而提高收入，所以提高棉花产量是当地农民的主要需求。

图1 阿拉尔第一师部分团场和地方的棉花种植面积情况Figure 1 Cotton planting area of some regiment farms and places of Alar First Division

2.1.2 各地区棉花产量与成本的关系

通过调研15团、16团棉花产量相对较高的原因发现，15团近期产量高，但也出现了大量的蚜虫、水土流失、土壤盐碱化程度偏高的现象；16团场是由于栽培过程中机械化程度较高，在病虫害防治上较为频繁，是以机械手段提高了农作物的产量。连队中13团3连的产量也较高，也是因为连队机械化程度较高且浇水量充导致的。

3 结论

调研结果表明：阿拉尔在棉花栽培中使用有机肥较其他区域呈现出低使用率的现象。经过深入调查发现主要是因为农民认知中施用有机肥与作物收益不成正比。各个团场与连队之间使用的肥料种类、施入量和施入次数存在较大差异，导致这种现象产生的主要原因是一部分农民在选择肥料时并不进行调查直接根据卖家推荐进行购买；另一部分农民选择肥料时会提前调查棉花农艺性状，然后根据具体情况进行肥料购买。建议应根据各地的棉花种植情况以及出现的问题进行有效选肥。观察棉花叶面、检测土壤性质，这是选择施用有机肥还是无机肥的关键；政府宣传配合、农业科研单位协助、企业和当地农民互相信任，这是提高农民认识的必要步骤。

棉花是一种生育期较长的作物，每个生育期中施用的肥料种类和使用量都需要根据作物生长情况进行施肥，根据调查阿拉尔主要种植棉花的各个团场和连部，通过农民、当地负责人员，得到了以下棉花栽培中影响棉花产量因素的信息：棉花生育期间容易受到天气变化和自然灾害的影响，图2中各个团场和连队棉花成本和产量有所差别，也是因同一个地区不同气候变化产生的影响；棉花生产中盐碱化程度高，病虫害、自然灾害、缺水等这些情况会导致棉花产量下降，总生产成本增加；棉花栽培中喷洒打顶剂、除草剂、防虫剂等各种化学农药对土壤、棉花产量有一定的危害；机械化程度低，生产效率低，成本高。所以全面开发并利用生物质自然资源提高可持续农业发展程度是问题的关键。

图2 阿拉尔第一师棉花总成本与产量关系分析Figure 2 Analysis of total cost and yield of Alar First Division

4 讨论

4.1 农民面临的困难

（1）选择和利用农业肥料方面经验不足

在棉花各生育期中使用的肥料种类和使用量本应依照棉花生长需要进行施肥，使用肥料时间和肥料种类都重要，一旦错过最佳施用肥料的时间就会影响棉花生长发育和产量。但当地农民除了播种棉花前会正确使用一部分有机肥供养种子发芽以外，棉花成长期的每次施肥期都会固定选择尿素、氮磷钾肥、复合肥、氨基酸等化学肥料。这是由于阿拉尔各地区农民文化程度较低，接受科学性农业知识相对困难，选择肥料时仅考虑一时收益，还不能用全面发展的眼光去看待农作物种植。另一个原因是当地科技人员数量较少，而且宣传和推广利用生物质资源农业生产不足。这就要求政府干预宣传，普及科学知识。

农业化肥利用率低的原因是专业人员数量不足，缺乏创新，利用有机肥的想法不足，有创造经济效益的想法，但没有足够的专业知识和科学基础。利用生物质加工生产绿色化肥的企业数量小。研究技术的发展和市场需求不一致，同时绿色、新型农业肥料加工企业的专业科研人才短缺。

（2）施肥成本高

同一种肥料价格会随着棉花生长期发生变化，这种肥料价格不统一的现象也会给当地农民带来经济压力。洪水、暴雨等自然环境会带来突发的危害，同时缺水问题会影响肥料的高效利用率，并导致实际成本比预期成本增高。由于缺少专业化的施肥技术，农民在每次施肥过程中需投入大量的时间和劳动力，会导致施肥时期推迟，使得成本较高。

4.2 建议

通过文献研究、实地考察、面对面问卷等方法对阿拉尔的部分团场从棉花播种到收获过程，在施用化学肥料、农药、成本、棉花面积和棉花产量等方面进行调研。调研结果表明，阿拉尔地区在棉花的整个生育期中施用的有机肥等绿色肥料的利用率低或者几乎没有，各个团场施用肥料具有来源丰富、种类多的特征，但同时也存在着浪费严重、利用率低等问题。提高棉花的产量、降低成本，需要当地政府、相关科研单位、企业和农民的共同努力。共同探索解决自然资源丰富的生物质利用率低这一问题的方案，为阿拉尔和各个地区的可持续农业发展提供依据。

（1）政府方面

在当地相关政府部门允许的实际条件下，应加大生物质资源化利用的宣传力度，为农民开设生物质自然资源利用、绿色肥料、高效农业生产等方面相关的培训班；通过广播、电视、微信公众号等平台进行宣传，提高农民的生物质资源化利用意识；科学组织管理，严格落实相关制度，让农民参与和认可绿色农业生产，了解到科学的种植方法能提高效率、降低成本。农业技术人员应免费提供农业咨询服务来帮助农民提高农业技能、创新性。

（2）科研单位方面

塔里木大学机械电气化学院生物质资源化利用实验室多年来一直致力于生物质资源化利用方面的研究。周岭等利用棉秆等南疆丰富的自然资源精制木醋液，可防治病虫害，为南疆地区的剩余物处理方式提供了一个新的解决方案。张亚兰等[5]试验结果中不同浓度的木醋液对盐碱土有改良作用；孙金龙等[6]利用棉秆木醋液在大田试验发现可改善土壤理化性质；张红美[7]用棉秆原料生物炭改良了南疆沙化土壤；彭冬梅等[8]灌施木醋炭肥后南疆盐碱化的棉田能改善，棉花农艺性质有明显的促进作用。这些在生物质自然资源方面取得的科研成果，成为解决南疆地区盐碱化程度高、作物无法生存等问题的有效办法。

高校科研专家和大学生利用假期开展“生物质资源化利用技术”活动，深入偏僻农村地区，不仅能了解到不同地区农民对生物质资源利用和绿色农业生产情况，还能更好地总结出当地农民和市场对绿色肥料的需求，提高生物质资源利用的社会效益和经济效益。

（3）企业方面

阿拉尔地区生物质资源利用的企业数量较少，因此应根据各地区生物质资源的资源量和分布情况，开办不同规模和不同产品的企业。兵团第一师资源是棉花秸秆，目前主要处理方式为粉碎还田，建议利用棉秆精制木醋液或者制备生物炭以改良土壤，研发出各种绿色农药和肥料，增加产品的价值并满足市场需求，扩大推广范围，提高当地农民的收入。同时解决棉花秸秆处理中造成的污染问题。

（4）农民方面

通过学习与绿色农业方面的知识，不断提高认识，意识到生物质资源是可再生资源，并加以利用。通过学习相关技术，提高生物质资源的利用率，减少浪费。阿拉尔地区是国家确定的深度扶贫地区之一，农民们可以就地取材，根据当地的实际情况创立生物质资源化利用的企业，这样不仅能够提升自己的收入，同时也能在保护环境方面贡献自己的力量。