秸稈農林廢棄物利用
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秸稈——土壤的“食物

2023-04-21 11:07:33
土地,這里特指土壤,是秸稈的最終歸宿。這句話有兩層意思。意思是,秸稈循環利用無論其鏈條有多長,起點與終點都是土地。秸稈循環利用的不少中間產物或最終剩余物,如秸稈養畜的糞便、秸稈沼氣的沼渣沼液、秸稈熱解的生物炭、秸稈燃用的灰燼(又稱草木灰)等等,都要回歸農田。這就應了那句話——“從田間來,到田間去?!钡诙右馑际?,在國家嚴禁秸稈焚燒的背景下,那些難以離田尤其是難以及時離田的秸稈,那些即使能夠及時離田但卻為社會難以消納或難以充分消納的秸稈,最終都要或都需要靠秸稈直接還田來消納。簡言之:土地是秸稈的收容所,而且是最后的收容所。

土壤是生命體,而且活性還很強。它需要呼吸,需要吃飯,需要喝水……凡是人類為了維持生命所需要的東西,它都需要。它甚至會像人一樣地生病、衰退或處于亞健康狀態。只是,土壤能夠再生,甚至死而復生,而人不能夠。
如果只種不管、只取不予,也就是不為土壤提供充足的“食物”和營養(培肥土壤),就會讓土壤處于“饑餓”狀態。為了不讓土壤“挨餓”,就需要將其養護起來,但卻又不能由此為其提供單一的、缺乏營養的,甚至是亂七八糟的“食物”。就說施用化肥吧,早就有人給出如下的比喻和評說:大量施用化肥,其實就是給土壤喂食大量的“垃圾食品”,結果是土壤看起來“力氣”很大——產量很高,其實是“虛胖”,沒有耐久力……最終,土壤“亞健康”也就在所難免。
有機物料才是土壤正常的、營養豐富的“食物”。這些有機物料包括有機肥、沼肥、綠肥、秸稈、樹葉、河泥等等。下面我們就看看秸稈這種“食物”在供給土壤時會是什么樣的表現,以及應該注意哪些問題。
一、玉米、小麥、水稻、高粱、谷子、棉花、油菜、向日葵、煙草等農作物的秸稈都屬于高C:N秸稈,這些高C:N秸稈直接還田,好比讓土壤吃高熱量的“主食”。
光吃“主食”不好下咽、不好消化,要配些“小菜”和“水”。這里說的“小菜”是指氮素。也就是說,這些碳氮比高或極高的秸稈直接還田要配施適量的氮肥,使其C:N達到合適。這里的氮肥配施,與上文所說的單施化肥并不完全是一回事。高C:N秸稈還田配施氮肥,不僅有利于秸稈快速腐解,而且有利于土壤固持氮素,從而提高氮肥利用率。秸稈還田可使氮肥利用率總體上提高3個百分點左右,這是目前較保守的估計。
與此同時,秸稈還田還可為土壤提供豐富N、P、K營養以及種類較為齊全的微量元素。每還田1噸秸稈,在其充分腐解后釋放的N、P、K營養相當于施用50~80kg(實物量)的NPK復合肥。我國主要農區秸稈全量還田為土壤提供的N、P、K營養,約相當于還田耕地同等面積范圍內化肥施用量(折純)的30%~45%。據農業農村部、國家發改委《全國“十二五”秸稈綜合利用終期評估報告》,2015年全國秸稈還田總量(=可收集利用秸稈肥料化利用量+留茬還田量)為5.29億噸,其N、P、K營養含量折純化肥量近1500萬噸,約相當于同年度全國化肥折純施用量(6023萬噸)的1/4。
這里說的“水”主要有兩個意思:一是要想方設法使土壤保持適當的濕度,例如灌溉。土壤太干不利于秸稈快速分解。當然,土壤太濕也不好,陰濕的土壤也不利于秸稈快速分解。二是,濕鮮秸稈腐解較快,要在農作物(尤其是玉米、水稻、高粱、油菜等農作物)收獲后,及時進行秸稈還田。也就是說,“主食”上來時不能太干,要讓土壤“好下咽”“好消化”(事實上是土壤微生物和土壤動物如蚯蚓的“進食”、消化和吸收)。
子曰“食不厭精”?!爸魇场币惨M可能地細做,尤其是要“粗糧細做”。秸稈粉碎就是典型的“粗糧細做”,這是目前促進秸稈快速腐熟最為有效的措施,甚至重要到“沒有之一”。
二、花生秧、大豆秸、甘蔗葉梢、甜菜秧、馬鈴薯秧、甘薯秧、瓜秧、菜豆秧、茄果類蔬菜秸稈等各類經濟作物秸稈,C:N大都在(25~35):1之間。
這些秸稈直接還田,好比讓土壤“吃蔬菜”,只要是沒有較重的病蟲害,就可以任性地還田,而且不用配施氮肥。切記,任性還田的條件是,這些秸稈身上不能有較重的病蟲害!嚴重的病蟲害就更不可?。。?!
蔬菜尾菜以及根腐病較重的大蒜、生姜、洋蔥等農作物的秸稈,還有甘藍類蔬菜、大白菜等葉菜類的殘葉及其菜根等等,一般不提倡直接還田。對于根腐病較重的甜菜和馬鈴薯等農作物,其秧蔓還田的適宜性還有待進一步的研究。
三、如果將秸稈直接還田比作讓土壤吃“生食”,那么,秸稈循環利用轉化為有機肥再還田(包括秸稈堆肥還田、秸稈過腹還田、秸稈沼渣沼液還田、秸稈菌渣堆肥還田等等),就可被比作讓土壤直接吃“熟食”。
秸稈轉化為有機肥再還田,能夠大大降低土壤“消化”(土壤微生物腐解轉化,并最終生成土壤腐殖質)的負擔。個中緣由雖然難于一言以蔽之,但在實際農業生產情景中卻是甚為直觀明了的。
再好的東西吃多了也會消化不良。季季秸稈全量還田,是秸稈離田利用能力嚴重不足狀況下的權宜之計。持續提升秸稈離田循環利用水平,讓土壤多吃“熟食”,將是緩解秸稈長時間全量還田壓力的最為有效的途徑。
四、秸稈炭基肥還田好比讓土壤吃“肉食”,好處是“抗餓”(可更有效地提升土壤有機碳含量)和增強“體質”(改善土壤質地)。

“肉食”一般不會太便宜。不幸的是,作為炭基肥(包括炭基有機肥、炭基生物肥、炭基微生物肥、炭基復合肥、炭基緩釋肥等)必要原料的秸稈生物炭,現實市場價格往往高于普通有機肥。這樣,在炭基肥生產過程中添加生物炭越多,生產成本也就越高,甚至最終決定著產品的盈利空間和市場競爭力。因此,考慮如何讓土壤“吃得起”(農民能接受)秸稈炭基肥,無疑是一個大問題。

炭基生物有機肥

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