油菜秸秆综合利用的有机肥集成技术

侯 英，齐红娟，郭赋涵，韩 磊，王雅君*

（1.罗平县农业农村局，云南 罗平 655800；2.富源县后所镇农业农村综合服务中心，云南 富源 655501；3.农业农村部环境保护科研监测所，天津 南开 300191）

云南省油菜种植面积约30万hm2，总产60余万t，作为油菜主产区的罗平县，常年保持油菜种植面积5.67万hm2，占家庭农业收入的近30%。在当地油菜产业大力发展背景下，油菜秸秆焚烧带来的环境问题日益严重。油菜秸秆综合利用程度深刻影响油菜产业升级、环境保护成效、土壤肥力及农作物品质。为杜绝焚烧乱象，推进油菜秸秆综合利用，罗平县农业农村局针对油菜产业现状制订《罗平县农作物秸秆综合利用实施方案》，通过秸秆禁烧宣传及项目实施，并在重点区域示范，基本实现无露天焚烧现象，秸秆综合利用率大幅提升，环境质量得到显著改善，同时积累了宝贵经验，探索出油菜秸秆高品质综合利用模式在当地油菜大面积种植区域推广应用，以期为我国西南丘陵地区油菜秸秆综合利用提供成熟经验。

1 罗平县秸秆综合利用现状

1.1秸秆资源量

罗平县小春作物以油菜为主，大春作物以玉米、烟草、水稻为主，秸秆资源丰富，据2020年度数据统计，主要农作物种植面积11.55万hm2，其中油菜5.57万hm2，占比48.24%，通过草谷比计算，油菜秸秆理论产生量28.65万t，占全县秸秆理论产生量的46.89%。此外，玉米、水稻、烤烟等农作物秸秆产生量也相当可观，理论产生量分别占36.53%、7.77%和4.26%（见图1）。

图1 罗平县2020年主要农作物种植面积及秸秆理论产量

1.2秸秆综合利用现状

2014年国家发改委和农业部编制的《秸秆综合利用技术目录》发布，提出了秸秆资源肥料化、燃料化、原料化、饲料化和基料化等“五化”利用途径。依托“五化”利用途径，近三年罗平县秸秆综合利用效果显著，“五化”利用率各自占比（见图2）。

图2 罗平县2019—2021年秸秆“五化”利用现状

2019—2021年罗平县秸秆综合利用率分别为85.9%、88.4%和92.34%，呈逐年递增趋势。此外，秸秆的各种利用模式也在逐年丰富，2019年可收集秸秆共有肥料化、饲料化、燃料化和直接还田4种利用模式，2021年秸秆肥料化、燃料化、原料化、饲料化、基料化和直接还田均有占比，且秸秆燃料和原料化产业发展迅速。2021年秸秆直接还田率降至32.6%，说明罗平县秸秆综合利用向着高质量的方向推进。

2 油菜秸秆综合利用模式提升

2.1集成技术名称与适用性

罗平县油菜秸秆综合利用技术为油菜秸秆有机肥-食用菌基料生产集成技术。该技术主要原料为油菜秸秆，也同样适用于水稻秸秆、玉米芯、麦麸、锯木屑等农业有机废弃物。产出物类型为植物源有机肥和食用菌生产所需基料。

2.2集成技术及工艺流程

油菜秸秆有机肥-食用菌基料生产集成技术主要由4个部分组成（见图3）。

图3 油菜秸秆综合利用工艺流程及实施照片

（1）机械打捆离田部分。由农机合作社负责，油菜籽进入收割期时，农户自行收割晾晒完成油菜籽后熟过程，再经机械脱粒收完油菜籽后，粉碎在地里的油菜秸秆经捡拾打捆机打捆，分别运送至有机肥厂、食用菌生产基地粉碎储存。

（2）有机肥生产部分。有机肥厂将秸秆与辅料（用于调节碳氮比）、腐熟剂混合均匀后完成一次发酵，期间进行翻堆与水分调节，后进入有机肥陈化阶段，最后装袋备用。

（3）食用菌基料部分。将粉碎后的油菜秸秆与一定比例的玉米芯、水稻秸秆和棉籽渣混匀后高温蒸煮杀死杂菌，冷却后接入菌种，随后进行基料压实、包膜密封和后续菌菇生产过程，废弃菌棒再由合作社集中运输至有机肥厂堆肥发酵。

（4）有机肥施用。在项目区发放有机肥并督促各受益农户按规定撒施，切实保障油菜秸秆有机肥施用量，提高农用地的作物产量，提升土壤抗逆性，同时结合其他耕地安全利用措施，共同保障受污染耕地的农产品质量安全。

2.3集成技术特点

此工艺集成技术结合罗平县种植结构特点，与现有企业技术切实整合，以有机肥厂、食用菌生产基地为转化核心，其他相关单位如农机合作社捡拾打捆、贮存运输企业、项目实施企业等相互配合，将油菜秸秆充分资源化利用，变废为宝，不仅为解决油菜秸秆传统焚烧问题找到了新的工作思路，还解决了耕地修复治理的障碍。集成技术工艺耗能主要在前期的秸秆回收捡拾打捆及粉碎阶段，后期的有机肥及基料生产过程基本没有高耗能设备，绿色低碳。

2.4核心设施设备及关键参数

（1）有机肥生产部分。一次发酵阶段腐熟剂与水按照1∶20比例混合后掺混在发酵槽内的油菜秸秆中，1 kg腐熟剂可发酵1 t原料，此外还需添加烟草秸秆、腐殖质、锯木等混合料来调节碳氮比及水分，第1次发酵周期为7～10 d，2 d翻抛1次保证与氧气的充分接触。第2次发酵阶段进一步将第1次发酵工序尚未分解和难分解的有机物分解，使之变成腐殖酸、氨基酸等稳定物质，得到完全腐熟的有机肥制品，第2次发酵周期为20～30 d。有机肥原料发酵腐熟后再过滚筒筛筛选、装袋及细料造粒。

（2）食用菌生产部分。将粉碎后的油菜秸秆与玉米芯渣、水稻秸秆、棉籽渣等按比例混合均匀，在100 ℃锅炉环境中保持10～20 h灭除杂菌，以便冷却装袋后更好发酵，为保证碳氮比为40∶1，另外添加5%的氧化钙（生石灰），除保证钙源外还起到缓冲菌丝代谢过程产生的有机酸和抑制杂菌污染的作用。完成接种后，培养菌丝过程空气湿度保持70%～75%，温度维持24～27℃。出菇阶段空气湿度保持80%～90%，且氧气充足。

（3）菌渣发酵制肥部分。产菇后菌棒肥料中含有丰富的生物所需营养元素，将微生物菌液与蘑菇渣以1∶200比例掺混，搅拌均匀后水分控制在50%左右，保证发酵温度为15 ℃，发酵周期为7 d，菌料达到软化效果即可停止发酵。

3 集成技术效益分析

3.1生态效益

利用农作物秸秆生产有机肥，可减少化肥用量，改善土壤理化性状，促进土壤微生物活动，增加有机质含量和通透性，有利于农作物增产、增收。可有效遏制传统的秸秆焚烧和随意废弃，减少环境污染，维护农业生态平衡，促进农业可持续发展，改善农业农村环境。该技术既是实现农业绿色高质量发展的重要举措，也是全面打赢农业面源污染及蓝天保卫战的重要保障。

3.2经济效益

通过实施秸秆肥料化综合利用，预计增加1.96万t的秸秆利用量，有机肥厂可吸纳周边剩余劳动力就近务工，为从业人员创造收入。秸秆基料化综合利用，预计可增加1 400 t油菜秸秆利用量，按100 kg秸秆可生产食用菌80 kg计，可生产食用菌1 120 t，每个大棚预计产量为5～8 t，可收益448万～560万元，利用现有大面积油菜秸秆等资源降低成本提高效益，后期菌棒废料又成为生产有机肥的原料，形成农业良性循环，实现了秸秆转化增值。

3.3社会效益

为处理农业有机废弃物找到了一条切实可行之路，通过年度持续实施，真正把油菜秸秆变废为宝，既提升了人民生活环境，又能提供诸多就业机会，同时秸秆资源销售也能增加农户收入。收、储、运体系的建成在减轻劳动强度、节约劳动力方面也发挥了重要作用。

4 小 结

总之，集成技术在统一协调秸秆收集利用各环节各主体基础上，初步开发了油菜秸秆综合利用，基本达到改变种植户秸秆利用意识的目的，将油菜秸秆利用由被动变主动，由政府行为转变为市场行为，真正实现油菜秸秆多元化多渠道利用。罗平县作为全国31个油菜籽生产基地县之一，享有“滇东油库”“世界最大自然天成花园”“地球上春天最美丽的地方”等诸多美誉，面对高达30万t的秸秆资源量，如何最大化开发利用，为广大种植户谋取经济效益，还需汇集各方力量长久探索研究，为油菜秸秆找到一条合理化开发的道路，为改善农村宜居环境，为“绿水青山就是金山银山”切实践行。