重庆市开州区是城乡二元结构的农业大区。全区幅员3959 km2, 现有耕地9.7187万hm2。自然条件较好, 年总积温6675℃, 年均气温18.5℃, 无霜期306 d;年平均日照时数1463.1 h, 年均降水量1200 mm[1], 粮油农作物播种面积常年稳定在13.33万hm2以上。开州区拥有丰富的秸秆资源, 合理开发和利用秸秆资源, 具有重要的现实意义。
1 秸秆类资源及其利用状况
据调查统计, 开州区秸秆资源主要来源于水稻、玉米、小麦、杂粮、油菜、薯类、豆类、花生, 2014年总量达52.23万t (见表1) 。其蕴含的生物能源相当于14.05万t标准煤, 粗蛋白含量为1.405万t, 约相当于7.02万t标准生猪饲料中的粗蛋白含量。如能将开州区秸秆的10%用作饲料, 就相当于增产粮食6834 t。可见, 开州区秸秆是一份极其宝贵而又丰富的资源。
从表1可以看出, 秸秆作为肥料47.99万t, 占秸秆资源量的91.9%, 其中直接还田9.33万t, 占秸秆作为肥料用总量的19.4%, 过腹还田16.52万t、占34.4%, 焚烧后还田11.95万t、占24.9%, 其他方式还田 (主要是农田休闲期覆盖和作物生长苗期覆盖) 10.19万t、占21.2%, 其他用途2.62万t、占5%, 弃置乱堆乱放1.62万t、占3.1%。
2 秸秆类资源主要利用模式分析
在开州区, 具有成熟技术的秸秆利用方式主要有4种:青贮、氨化养畜, 过腹还田;农田休闲期覆盖;作物生长苗期覆盖;直接还田。
(1) 秸秆过腹还田:据研究报道, 间接投入1760 kg秸秆, 可增收粮食150元 (为折合价值, 下同) ;秸秆氨化费 (人工、尿素、占地和其他) 0.067元/kg;秸秆原料价格按0.06元/kg计;1 kg秸秆相当于0.25个饲料单位;投入72 kg秸秆, 产生41 kg牛粪, 可以减少1 kg化肥的投入。因此, 1 kg秸秆可增值0.23元。
(2) 农田休闲期秸秆覆盖:投入250 kg秸秆, 可增收玉米70元, 秸秆费用0.06元/kg;附加投入劳动力价值9.6元。因此, 1 kg秸秆增值0.18元。
(3) 作物生育期秸秆覆盖:投入100 kg秸秆, 玉米增收19元, 劳动力投入价值12元。因此, 1 kg秸秆增值0.01元。
(4) 秸秆直接还田:投入306 kg秸秆, 增收玉米36.69元, 投入劳动力3.2元。因此, 1 kg秸秆增值0.05元。
在4种模式中, 单位重量秸秆的增值高低顺序依次为:过腹还田、农田休闲期秸秆覆盖、秸秆直接还田、作物生育期秸秆覆盖, 所以以秸秆过腹还田为最优化的模式。
3 优化结果的可行性分析
3.1 秸秆过腹还田
畜牧业是开州区农业经济的第二主导产业, 只有充分合理利用自身资源优势, 发展草地与秸秆结合性畜牧业, 形成良性循环的农业生态系统, 才能助农早日脱贫。开州区各级领导和部门先后出台一系列发展畜牧业的政策和措施, 并组织了有关部门落实实施。实施秸秆过腹还田, 具有立足现状, 将资源优势转化为经济优势的驱动力。
农作物秸秆通过氨化处理, 营养价值增加一倍以上, 可提高秸秆有机物消化率, 现在一些规模养殖场对秸秆氨化处理已具备技术力量和基础, 经济、生态、社会效益十分显著, 推广过腹还田技术切实可行。
3.2 秸秆覆盖还田
采用秸秆覆盖栽培技术, 可以调节作物的小气候条件, 达到节水增产, 实现有限水资源的合理利用, 效果明显, 易于被农民接受和推广。通过多年的试验示范, 开州区成熟的秸秆覆盖栽培模式主要是秸秆覆盖红苕、蔬菜、秋洋芋、再生稻。
3.2.1 经济效益分析
秸秆覆盖红苕、蔬菜、洋芋、再生稻模式已在开州区广泛推广, 据统计, 近几年来此4种模式每年推广面积均稳定在2.67万hm2以上。
这些年在白鹤、丰乐、中和、南门等乡镇街道对上述4种模式进行了长期定位监测。其中:白鹤街道东华村秸秆覆盖红苕18块地, 面积 (6×667) m2, 平均667 m2产量为427.5 kg (折原粮, 以下同) , 比对照增加107.7 kg, 增产率33.7%, 大薯率提高37.2%, 667 m2增加产值86元。丰乐街道华联、仁里、乌杨3个村, 稻草覆盖四季豆14.67 hm2, 平均667 m2产量为950 kg, 比对照增加90 kg, 新增产值216元;稻草覆盖莴笋19.33 hm2, 平均667 m2产量1130 kg, 比对照增加169 kg, 新增产值507元 (见表2) 。中和镇白水村稻草覆盖秋洋芋37.33 hm2, 平均667 m2产量为1347 kg, 比对照增加212 kg, 增产率18.7%, 增收296.8元。南门镇新浦村稻草覆盖还田蓄留再生稻53.33 hm2, 再生稻平均667 m2产量为299 kg, 比对照田块增产25.5 kg, 增产率9.3%, 增收76.5元。
此外, 还在中和镇白水村、温泉镇县坝村开展了秸秆还田对玉米产量影响的监测[2], 结果发现, 秸秆还田后玉米667 m2产量可达437.4 kg, 比对照高25.3 kg, 增产率6.1%。
从上述分析可见, 秸秆覆盖还田经济效益十分显著。
3.2.2 生态效益分析
稻草和玉米秆是一种优质有机肥源, 养分含量较高。据测定:稻草含氮0.51%、磷0.12%、钾2.7%, 玉米秆含氮0.6%、磷1.4%、钾0.9%。每667 m2用300 kg玉米秆腐烂后, 相当于在土壤中增施碳铵10.6 kg、过磷酸钙35 kg、氯化钾4.5 kg, 还有其他大量矿物养分;用300 kg稻草腐烂后, 相当于在土壤中增施碳铵9 kg、过磷酸钙3 kg、氯化钾13.5 kg。
秸秆还田后还提高了土壤质量, 通过这几年的试验监测, 水稻秸秆还田后, 土壤有机含量可提高25.8%, 碱解氮可提高22.2%, 有效磷可提高16.2%, 速效钾可提高51.2%, 土壤孔隙度增加1.8%[1];玉米秸秆还田后, 土壤有机质含量可提高4.7%, 碱解氮可提高29.5%, 有效磷可提高7.2%, 速效钾可提高29.4%, 土壤孔隙度增加1.6%[2]。另外, 秸秆还田还有有利于减少水分蒸发, 保持土壤墒情。
开州区过去大部分秸秆被用来当作燃料, 有的甚至在野外焚烧, 不仅是对资源的浪费, 而且污染空气, 影响环境。通过秸秆覆盖栽培技术的推广应用, 能给农作物遮荫降温, 减少水土流失, 减少肥料养分流失, 提高土壤肥力, 有利于三峡水库的长治久安, 更有利于农业的持续、稳定发展。
4 结语
通过对开州区成熟的4种秸秆利用模式的探究, 优化出秸秆过腹还田和秸秆覆盖还田利用模式, 既立足了农业大区的现实, 又是摆脱贫困的迫切需要, 技术可行, 建议各地加大宣传力度, 正确引导, 促进农业可持续发展。
摘要：重庆市开州区秸秆资源主要来源于水稻、玉米、小麦、杂粮、油菜、薯类、豆类、花生, 2014年总量达52.23万t。针对重庆市开州区秸秆资源利用存在的主要问题, 结合实际情况, 对几种利用模式进行探究。具有成熟技术的秸秆利用方式主要有4种: (1) 秸秆过腹还田 (青贮氨化) ; (2) 农田休闲期秸秆覆盖; (3) 作物生育期秸秆覆盖; (4) 秸秆直接还田。单位重量秸秆增加经济效益的高低顺序为 (1) > (2) > (4) > (3) 。
关键词：秸秆,利用模式,重庆市开州区
参考文献
[1] 陈道友, 贾红杰, 许辉霞, 等.稻草还田再生稻生产对土壤性状和水稻产量的影响[J].南方农业, 2014, 8 (7) :28-29.
[2] 雷振, 唐定富, 贾红杰.开县玉米秸秆还田对土壤与作物产量的影响[J].科学种养, 2013 (8) :90.