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秸秆处理难度大?如何解好这道综合题
发布时间:2024年11月07日      来源:中国农药工业协会标准官网


秸秆,作为农作物收获后的残余物,一直以来都是农业生产中不可避免的一部分。每到收获季节,处理农作物秸秆是让农民很头疼的问题。秸秆利用问题不只在我国是一大“难题”,在国外问题同样存在。
秸秆还田是发达国家秸秆利用的主要途径。美国通过立法,要求高侵蚀土地必须采用保护性耕作,减少耕地风蚀。农民把秸秆收割、粉碎后在田间堆放并喷洒菌剂发酵,或直接埋入土壤,以增加土壤中的有机质含量,为下一季种植做好准备。澳大利亚推广应用秸秆覆盖还田技术,政府实行购机补贴、技术推广补助及税收优惠等政策,并鼓励农场主实施不翻动土壤的浅松作业,以达到疏松土壤、去除杂草及减少水土流失等作用。日本通常采用秸秆机械化还田方式,农户在使用小型收割机收获谷粒的同时,将粉碎的秸秆翻入土层中,将秸秆转化为绿色肥料。资料显示,美国秸秆年产生量约4.5亿吨,还田利用量占比68%;加拿大秸秆年产生量在5350万吨左右,其中三分之二以上用于直接还田;英国秸秆直接还田量占秸秆总产量的73%;日本水稻秸秆年产生量约800—1000万吨,其中超过70%用于直接还田或堆肥。


发达国家秸秆离田利用方式多种多样。较为常见的利用方式是将秸秆加工后用作饲料,或是制作畜禽养殖垫料、园艺覆盖物、土壤调理剂、板材等。近年来,将秸秆用于热电联产、成型燃料、生物燃气等能源化利用方式正在快速发展。美国约有20%秸秆用作牛羊饲料,通过牛羊过腹还田,将秸秆转化为高营养价值的肉制品和奶制品。丹麦秸秆离田利用的主要途径是燃烧热电联产或制作生物燃气,是世界上最先使用秸秆进行发电的国家。已建130多家秸秆生物发电厂,秸秆发电等可再生能源占全国能源消费量的24%以上,其中最大的秸秆发电厂每年可利用24万吨秸秆。德国60%以上的沼气工程采用青储玉米秸秆与畜禽粪便混合厌氧发酵,生产沼气并用来发电,据德国生物质能研究中心估计,全国每年可生产800—1300万吨生物甲烷,相当于400万辆汽车的能源需求。


发达国家制定出台秸秆利用相关补贴措施。对秸秆还田实施针对性补贴。美国通过减少农业保险投资额、为免耕播种机购买者提供低息贷款或一次性补助等方式,促进保护性耕作的实施。韩国对采取还田措施的农户进行每亩补贴2万韩元。爱尔兰为采取秸秆还田措施的农民提供每公顷150—250欧元的资助。对秸秆产业化的补贴政策覆盖收储运产销全过程。在收储运环节,将秸秆收储机械作为农机推广的配套机械,享受与一般农机购置相同的补贴。在生产环节,注重对新型产业化示范项目的投资扶持与财政补贴。瑞典、芬兰对秸秆等生物质热电联产项目给予25%—40%的投资补贴。美国出台促进可再生能源发展政策,将农业与能源相关联,有效拓展了秸秆等农业废弃物的能源功能。在销售环节,实施产品补贴与固定价格政策,丹麦采取以电力市场交易为基础的固定补贴制度,每度电补贴2欧分,秸秆发电上网电价为8欧分/千瓦时。
总的来看,国外在秸秆利用方面已经形成了多元化的利用模式和完善的产业体系。这些经验和做法为我国秸秆综合利用提供了有益的借鉴和启示。
近年来,农业农村部门高度重视秸秆综合利用工作,坚持农用优先、多措并举、产业导向,深入实施秸秆综合利用行动,持续提升全国秸秆综合利用效能,推动各地因地制宜形成肥料化、饲料化为主,兼顾能源化、基料化、原料化的多元利用格局。全国玉米、水稻、小麦、油菜、大豆、棉花等主要农作物的秸秆产生量为8.65亿吨,可收集量7.31亿吨,综合利用率达88.1%,肥料化、饲料化、能源化、基料化、原料化利用率分别为57.6%、20.7%、8.3%、0.7%和0.8%。
秸秆还田更加科学规范。分区域分作物示范推广翻埋、碎混、堆沤腐熟等秸秆还田技术模式,形成适应机械化生产、助力后茬作物稳产优质的秸秆还田技术规程。在春耕、三夏、秋收等关键农时,发布秸秆科学还田指导意见,组织专家下沉一线开展技术指导,提高科学规范还田技术的覆盖率和到位率。通过秸秆还田,有效提升耕地土壤质量,增强土壤蓄水保墒能力,为巩固和提升粮食产能提供有力支撑。


秸秆离田更加高质高效。推进秸秆黄贮、颗粒、膨化等技术产业化,壮大秸秆养畜产业。发展秸秆成型燃料、打捆直燃、沼气工程等生物质能,提升农村清洁能源比例。推动以秸秆为原料的食用菌基质、生态板材等产业化利用。扶持社会化服务组织组建秸秆专业收储队伍,建设标准化收储站点。搭建全国产业化交流平台,支持安徽、江西等举办秸秆综合利用产业对接活动,秸秆利用企业超过3万家,年利用量万吨以上的超过1700家。


长效机制更加健全完善。以科技创新作为推动秸秆综合利用的重要突破口,优化科技资源配置,加大支持力度,组织优势力量对秸秆还田、离田利用薄弱环节开展科技攻关。发挥国家现代农业产业技术体系秸秆利用岗位等专家作用,加强技术指导服务。推进秸秆资源台账建设,以县为单元开展数据采集填报,全面摸清秸秆产生和利用底数。在粮食主产区布设42个长期定位监测点,在300个还田比例高的重点县开展还田监测工作,推进秸秆还田生态效应监测与评价。
秸秆还田好处多,但也有农民反映,还田影响下茬作物生长。如何科学还田,发挥秸秆还田优势?
操作不当带来问题
秸秆还田是个技术活。小麦秸秆干燥发脆,收割时直接抛撒还田即可;可玉米秸秆两米多高,量大、湿度高、易缠结成块,需要二次粉碎后翻耕回田。还有部分农民反映,还田后种植的冬小麦出现苗弱、病害增加等问题。原因在哪儿?
陵城区农业农村局高级农艺师张新盟解释,有的地块上茬玉米病虫害比较严重,秸秆未经处理直接还田,虫卵病菌被翻入土壤;有的地块,秸秆长、入土浅、腐烂慢,当底肥不足时,秸秆腐烂所需微生物与作物争水争肥;秸秆疏松透气,如果与土壤结合不紧密,风吹土壤失墒快……这些不当的秸秆还田方式可能导致下茬小麦出现病虫害严重、生长不良、出苗不齐、不抗冻等问题。
秸秆还田不规范,跟耕种习惯和作业方式也有关。王文昌说,有的种植户不进行秸秆二次粉碎,导致秸秆过长、抛撒偏厚;有的农机手为了省油赶进度,还田作业时抬高旋耕犁,秸秆未能被有效粉碎和深埋。
专业事交给专业人
解决问题,关键是把准技术和细节。张新盟说,针对秸秆还田中产生的问题,陵城区制定方案,规定玉米秸秆的粉碎长度和翻耕深度,并要求还田后不仅撒施杀菌剂,每亩地还要增施5公斤尿素、喷施2公斤秸秆腐熟剂,以加快秸秆腐烂。
专业事还得交给专业人,陵城区探索托管服务新模式,推动秸秆精细化还田技术落地。在于集乡宗庵村,建程种植专业合作社托管了村里和周边的4000多亩地,“三秋”时节是服务旺季。“现在机手连片成方作业,效率高,还田质量有保障。”合作社理事长王建成实时监督机手还田作业,“收割时,秸秆还田机高速运行,拖拉机用慢速挡,刀片必须扫到地皮下0.5到1厘米处,粉碎效果才好。”
翻开托管服务项目技术指导意见,小麦播后压实土壤成为托管服务的必选环节。“秸秆打得再碎,刚还田的时候,跟土壤结合还是有空隙。”王建成说,把土壤压实,可以避免麦种架空和麦苗根部漏风。
秸秆还田还要算经济账。陵城区秸秆还田深翻地块土壤,土壤每公斤增加有机质20毫克以上,有利于促进作物增产和化肥减量。陵城区对增施腐熟剂、深耕、旋耕合墒整平等还田环节,实行托管费用补贴,玉米秸秆还田农户每亩只需要掏40元左右。“省心又划算。”农户孙玉顺家将6亩地托管给合作社,全年两季节本增收超过600元。
秸秆还田需要因地制宜。例如,对于耕层较浅的区域,不宜将秸秆深翻深埋或碎混就地肥料化还田,以防将生土、砾石等翻到上层土壤,影响后续种植。“而对于东北地区,秸秆覆盖地表后容易导致地温低、大小苗等问题。为此,当地配套推行秸秆覆盖还田条带耕作技术,把保护性耕作免耕技术模式与传统耕作优点相结合,有效解决这些问题,实现土壤保育与粮食产能协同提升。”中国科学院东北地理与农业生态研究所研究员关义新介绍。
进一步提高技术到位率
有农民提出,连年秸秆还田,土壤对有机质的需求会不会饱和,秸秆能否隔几年烧一烧?
研究显示,秸秆还田技术能提升作物产量超7%。据业内专家分析,作物吸收的养分60%以上来自土壤,平均每年每亩需要补充800公斤以上的有机物料,才能使土壤有机质周转平衡。因此,“秸秆还田对补充耕地有机质来说是有必要的,尤其是在有机肥源少、大田施用困难的情况下。”农业农村部农村经济研究中心绿色发展团队首席专家金书秦表示。
“另外,作物从土壤中吸收的营养有50%左右留存在秸秆中,焚烧秸秆会导致氮磷硫等作物所需的非金属营养元素排到空气中,相当于断了土壤的‘粮草’。”中国农业科学院作物科学研究所研究员张卫建说。
秸秆还田并非越多越好,合适的还田量是多少?“应根据水源和耕作条件来定,原则上要保证当年还田的秸秆充分腐烂,不能影响下茬耕作质量。”张新盟说,以陵城区为例,玉米秸秆还田量一般以每亩400至800公斤为宜,过多会影响下茬小麦根系生长。
据了解,除了秸秆还田,陵城区还推行秸秆饲料化利用模式,但由于产品价值、比较效益方面存在短板,秸秆还田依然是当前秸秆资源化利用的主要方式。
继续解好秸秆还田这道综合题,须多方共同发力。关义新认为,一方面,秸秆还田后,相关病原菌在新的生态平衡中的致病能力有待进一步研究;另一方面,旋耕为主和单一作物种植制度使土壤病原菌持续积累,对抗病品种应用提出更高要求。要加强秸秆还田技术研究和配套机具研发,提升集成示范推广水平,努力形成低成本高效增产的秸秆还田模式,产生更大效益。
近年来,一些地方结合实际开展探索。比如,吉林在坚持秸秆全域禁烧政策不变的前提下,去年建立了秸秆残茬计划处置政策,有序烧除符合条件的地块残茬、发病地块秸秆;湖南多地划定秸秆限烧区,允许在特定时间内有序焚烧秸秆;四川提出“探索完善分时、分区有条件焚烧秸秆机制”……
“焚烧秸秆有时可以起到保护土壤、防治病虫害的作用。在良好的扩散条件和有序组织的情况下,大气环境治理和农业生产之间一定程度上是可以取得平衡的。”金书秦说,一些地方化“秸秆禁烧”为“秸秆限烧”,体现了疏堵结合、因地制宜的思路。长远看,针对秸秆还田薄弱环节,以及离田利用导致的风蚀、离田带土、土壤板结等问题,也应继续加强技术研发推广和机制优化,协同推进秸秆综合利用和耕地保护。
把好事办得更好
为何每年秋天,秸秆都引起关注?作为农业废弃物资源化处理的一项措施,秸秆还田能在落实“藏粮于地、藏粮于技”和推动农田减排固碳方面发挥重要作用。
种地需要用养结合,大多数农民有共识。随着农业生产经营方式的变革,如果没有合理的有机质归还路径,土壤养分将被耗竭,农业生产难以为继。
但技术往往有其局限性。在秸秆还田问题上,既不能否定还田的好处、因噎废食,也不能对一些具体问题和情况视而不见。
农业技术应用于生产实践,离不开适宜的光热水土条件,需要因地制宜、应时而变。倘若脱离实际,单纯为还田而还田,势必会水土不服。打通秸秆还田的堵点难点,需要多措并举、久久为功。得益于机械助力,秸秆还田在操作上并不难,但要做到位,需要注意的细节仍不少。面对小农户分散经营的现实,解好秸秆还田这道综合题,需要算好生态和经济“两本账”,强化扶持力度,注入更多科技和组织化力量,把好事办得更好。
来源:农民日报、人民日报


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