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秸稈收集粉碎揉捻一體化專用農機現場演示
秋收過后,稻谷歸倉,稻田里留下的秸稈常常讓種植戶頭疼。直接翻耕還田,如不科學操作可能出現黃苗、弱苗;外運集中處理,又面臨收儲運成本高、堆放空間不足等難題。
如今,上海市農業(yè)科學院生態(tài)環(huán)境保護研究所自主研制出一臺“神器”,集收集、粉碎、揉捻、菌劑混合于一體,讓秸稈不離田就能“變廢為肥”——田埂邊,2米高的履帶式農機隆隆作響,一口“吞”進兩畝地的水稻秸稈,很快便“吐”出一個包好覆膜的圓柱形堆垛;秸稈在田邊完成好氧發(fā)酵,來年直接還田,既減少病蟲草害風險,也讓養(yǎng)分更高效地留在土壤里。
目前,該技術已在青浦重固、松江新浜、奉賢青村建立試驗示范基地,并在江蘇、浙江等長三角地區(qū)累計推廣超萬畝,入選江蘇省秸稈綜合利用技術推薦名錄。上海原創(chuàng)農機搭配成熟農藝,讓越來越多秸稈在田邊“再生”,成為反哺土地、提升地力的新資源。
秸稈爛得慢,苗期風險大
上海年產農作物秸稈約100萬噸,其中水稻秸稈占比近九成,綜合利用率穩(wěn)定在98%以上。從數據上看,98%以上的利用率已經很高,但“量”達標不等于“質”過關。
市農科院生態(tài)環(huán)保所研究人員張翰林介紹,秸稈本身富含有機質及氮、磷、鉀等養(yǎng)分,還田后有助于改善土壤結構、提升地力。然而,水稻秸稈表面有一層蠟質層,就像裹著一層“塑料膜”,微生物很難附著和滲透,導致腐解速度較慢。
從秋收后到下一季水稻種植前,秸稈腐解率通常只有50%—55%。這意味著插秧時,田里仍有近半秸稈尚未腐爛。這些爛不透的秸稈會帶來一連串麻煩:一方面,殘留秸稈繼續(xù)分解時,會和作物“爭氮”,下一季施入基肥后,活躍的微生物會優(yōu)先利用土壤中的氮去分解秸稈,可能會導致水稻苗期缺氮,出現黃苗、弱苗現象;另一方面,未腐熟的秸稈混雜在土層中,秧苗如果恰好栽在附近,容易扎根不穩(wěn),影響成活。更棘手的是,秸稈上附著的蟲卵、病菌菌核和草籽會“跨季”留存,增加下一季作物病蟲草害的風險。同時,傳統(tǒng)還田模式下,秸稈緩慢分解,也導致部分養(yǎng)分和碳元素未能高效固持于土壤。
小地塊的高性價比出路
秸稈體積大、密度低,運輸時看起來裝滿一卡車,實際重量卻不高。同時,秸稈又是典型的季節(jié)性產物,短時間內集中產生,需要大量場地堆放儲存。對于土地資源本就緊張的上海而言,收儲運體系建設壓力不小。
因此,秸稈還田是目前上海農業(yè)廢棄物資源化利用的主要途徑,占比約為75%,而肥料化、飼料化、能源化等離田利用僅占25%左右。
“與其花大成本把秸稈運出去,不如讓肥料直接在田頭‘長出來’。”張翰林介紹,團隊研發(fā)的這臺擁有知識產權、國內首創(chuàng)的秸稈收集粉碎揉捻一體化專用農機,搭載150馬力動力系統(tǒng),采用履帶式行走,可適應田間復雜路況,能夠一次性完成秸稈收集、1至5公分精準切段、揉捻細化、菌劑輔料混合、田間滅茬等工序,滅茬率高達98%。
其中,“揉捻”是關鍵一步,能把秸稈外面那層“塑料膜”撕開,使微生物更容易進入秸稈內部充分利用養(yǎng)分,從而顯著提升發(fā)酵效率。
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秸稈田邊發(fā)酵效果
機器作業(yè)后,原本蓬松散亂的秸稈會被壓縮成一個個圓柱形堆垛。足足兩畝地的秸稈,最終只形成一個直徑約1.2米、高約1米的小型發(fā)酵堆。覆蓋薄膜后,這些堆垛便在田邊開始“加熱”。4至5天內,堆體溫度可達到60℃以上,70℃以上高溫能夠持續(xù)10天以上,一個月左右即可完成一次發(fā)酵,隨后進入長期陳化階段。去年秋收后形成的秸稈堆,目前已完成發(fā)酵,體積縮小到原來的約1/3,可直接作為有機肥還田。
一筆多贏的生態(tài)賬
市農科院生態(tài)環(huán)保護所所長呂衛(wèi)光表示,這項技術最大的特點就是“不離田、不建廠、就近處理”。經第三方檢測,田邊發(fā)酵產出的有機肥完全達到NY/T 525國家有機肥料標準,總養(yǎng)分含量達4%—5%。每畝秸稈可轉化成200至220公斤腐熟有機肥,還田后土壤中的碳、氮、磷含量均有提升,水稻畝產也能增加幾十公斤。原本讓人頭疼的農業(yè)廢棄物,搖身變成了一筆實實在在的“生態(tài)財富”。
技術雖好,想推廣還得看成本。張翰林給記者算了筆賬:江蘇啟東1600畝連片示范田,包含農機油耗、人工、菌劑輔料、后期施肥在內的全流程,每畝綜合成本僅99.94元。“扣除運行成本和設備損耗,仍有一定的利潤空間。”他表示,這為第三方社會化服務模式提供了可能,能為農戶省下一筆種植成本。
更重要的是,這一模式在減少收儲運環(huán)節(jié)的同時,還能替代部分化肥投入、減少農藥使用,實現種植增產、土壤改良與低碳減排的多贏。
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