牟力

摘要：簡要介紹秸稈堆肥還田技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用、推廣現(xiàn)狀，探討其在保護環(huán)境及培肥地力方面的重要作用及優(yōu)勢，論述影響農(nóng)作物秸稈堆肥技術(shù)應(yīng)用效果的主要因素，包括含水量、碳氮比、氧含量、溫度、pH值，為農(nóng)作物秸稈的綜合利用提供理論參考。

關(guān)鍵詞：堆肥還田；農(nóng)作物秸稈；影響因素；保護環(huán)境

中圖分類號：S126 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1161（2015）05-0003-02

農(nóng)作物秸稈既包括糧食作物（如小麥、玉米、稻谷等）的秸稈，也包含花生、棉花、蔬菜等經(jīng)濟作物的秸稈。據(jù)統(tǒng)計，我國年產(chǎn)各類農(nóng)作物秸稈約8億t。隨著社會的發(fā)展和農(nóng)民生活水平的提高，以農(nóng)作物秸稈做為農(nóng)用燃料和飼養(yǎng)家畜飼料的比例越來越小，大量的農(nóng)作物秸稈由于無法循環(huán)利用而被直接焚燒。既污染空氣、破壞土壤結(jié)構(gòu)、導(dǎo)致農(nóng)田質(zhì)量下降，也造成了極大的生物質(zhì)資源浪費。這使得秸稈的處理和綜合利用成了全社會關(guān)注的問題。為從根本上解決農(nóng)作物秸稈堆積、焚燒等問題，各級行政管理部門做了大量的工作。但要從根本上解決這個問題，必須變廢為寶，進一步研究探討秸稈的綜合利用途徑。

1 秸稈堆肥還田的現(xiàn)狀

農(nóng)作物秸稈蘊藏著豐富的能量，含有大量的碳、鉀等元素，其主要成分為纖維素、半纖維素及木質(zhì)素等，在自然狀態(tài)下很難被降解。若將農(nóng)作物秸稈堆積發(fā)酵，不僅可以加快秸稈的腐解速度，而且可以提高堆肥肥效。秸稈堆積發(fā)酵主要是在一定的溫度、水分、養(yǎng)分、氣體環(huán)境條件下，使堆體中的微生物能夠大量繁殖生長，在較短時間內(nèi)促進秸稈分解腐熟。目前，有機肥的應(yīng)用越來越多，加之近年來農(nóng)作物秸稈速腐技術(shù)的應(yīng)用，使農(nóng)作物秸稈堆肥還田成為秸稈利用的有效途徑之一，對我國可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重大意義。

秸稈堆肥還田在我國有悠久的歷史，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們環(huán)保意識的增強，秸稈還田特別是直接還田越來越受到重視。一方面，大規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要對秸稈就近處理，以節(jié)省勞力；另一方面，長期單純施用化肥不利于土壤肥力的提高。在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)耕作實踐中，秸稈往往是被腐解后施入農(nóng)田，成為作物所需養(yǎng)分和土壤改良劑。我國人均占有耕地少，復(fù)種指數(shù)高，倒茬間隔時間短，加之在自然條件下秸稈碳氮比高，不易腐爛。因此秸稈還田常因翻壓量過大、土壤水分不適、施氮肥不夠、翻壓質(zhì)量不好等原因，而出現(xiàn)妨礙耕作、燒苗、病蟲害增加等現(xiàn)象，有的甚至造成減產(chǎn)。將農(nóng)作物秸稈經(jīng)堆肥化處理后，再將堆肥產(chǎn)物作為有機肥料再還田，可有效解決上述問題。

2 秸稈堆肥還田作用

1） 減少秸稈焚燒，保護生態(tài)環(huán)境，減少環(huán)境污染。秸稈堆肥還田是一項成熟技術(shù)，推廣應(yīng)用沒有負面影響，可以直接大面積推廣。該技術(shù)推廣可以大幅度減少秸稈就地焚燒和亂堆積，有效控制大氣污染、河水污染，保護生態(tài)環(huán)境。

2） 提高土壤有機含量，改良培肥土壤。秸稈中含有豐富的營養(yǎng)元素，可以使土壤有機質(zhì)不斷得到更新、補充和積累。同時，秸稈分解時所產(chǎn)生的有機酸能促進土壤中難溶性磷酸鹽轉(zhuǎn)化為弱酸可溶性磷酸鹽，大大提高有效性。另外，因土壤肥力的提高，蓄水保墑的效果進一步增強，適宜蚯蚓生長和繁殖，有利于土壤進一步熟化。

3 秸稈堆肥還田優(yōu)點

在秸稈堆積、腐熟的過程中，產(chǎn)生的高溫可殺死殺傷大部分病菌和害蟲，減輕病原基數(shù)，降低蟲口密度，還可以產(chǎn)生一些有益微生物，從而減輕作物病害、蟲害和草害的發(fā)生。同時，還具有解決重茬、固氮、解磷鉀、改善農(nóng)作物品質(zhì)等多種功效。在解決作物秸稈有效利用難題的基礎(chǔ)上，還能解決長期使用化肥所引起的日益嚴重的農(nóng)產(chǎn)品污染問題，適合在農(nóng)村大范圍推廣。

在秸稈堆積、腐熟的過程中，易分解的有機物大部分被分解，堆肥還田后不會造成燒根、農(nóng)作物死亡等現(xiàn)象。秸稈的碳氮比高，直接施到土壤中后，會在土壤微生物的作用下，爭奪土壤中的氮元素來繁殖微生物菌體，造成與植物爭氮的現(xiàn)象。秸稈腐熟可有效提高種子發(fā)芽率。

4 秸稈堆肥還田影響因素

4.1 含水量

在秸稈堆積、腐熟的過程中，水分直接影響堆肥的發(fā)酵速度和腐熟程度。對好氧堆肥工藝而言，如果含水率過高（超過65%），堆肥物料被緊縮或其內(nèi)部游離空隙被水膜充填，因游離空隙率降低而影響空氣擴散，使有機物因供氧不足而出現(xiàn)厭氧狀態(tài)，形成發(fā)臭的中間產(chǎn)物（硫化氫、硫醇、氨等）產(chǎn)生惡臭，并導(dǎo)致堆料腐敗發(fā)黑；物料中的水分低于40%，則不能滿足微生物的生長需要，限制微生物的運動及代謝，使堆料中心部位達不到適宜的高溫，有機物難以分解，從而降低反應(yīng)速率；當(dāng)含水率低于30%時，微生物在水中攝取營養(yǎng)物質(zhì)的能力降低，微生物繁殖慢，有機物分解過程相當(dāng)緩慢。

4.2 碳氮比

堆肥物料碳氮比的變化在堆肥中具有特殊的意義。對堆肥來講，堆肥C/N比應(yīng)滿足微生物所需的最佳值。研究表明，理想C/N比為30～35，最多不超過40。

4.3 氧含量

供氣是好氧堆肥成功的重要因素之一。供氣的作用主要有3個方面：第一，為堆體內(nèi)的微生物提供氧氣，使生化反應(yīng)順利進行，以達到提高堆層溫度之目的。如果堆體內(nèi)的氧氣含量不足，微生物處于厭氧狀態(tài)，降解速度減緩，產(chǎn)生硫化氫等臭氣，同時使堆體溫度下降。第二，調(diào)節(jié)溫度。堆肥需要微生物反應(yīng)而產(chǎn)生的高溫，但堆肥又必須避免長時間高溫，在極限情況下，堆層溫度可土升至80～90 ℃，這將嚴重影響微生物的生長繁殖。所以當(dāng)堆肥溫度上升到峰值以后，供氧的調(diào)節(jié)主要以控制溫度為主，即通過加大供氣量，借助水分蒸發(fā)帶走熱量，使堆溫下降。第三，散除水分。堆肥后期應(yīng)加大通氣量，以冷卻堆肥及帶走水分，達到減少堆肥體積、質(zhì)量的目的。通氣可以采取鼓風(fēng)或抽氣方式。抽氣的優(yōu)勢在于可將堆體中的廢氣在排入大氣前統(tǒng)一進行處理，減少二次污染；鼓風(fēng)的優(yōu)勢是利于水分及熱量散失。最好的辦法是在堆肥前期采用抽氣方式處理產(chǎn)生的臭氣，在堆肥后期采用鼓風(fēng)方式減少水分。

4.4 溫度

堆肥作為一種生物系統(tǒng)，與非生物系統(tǒng)是有差別的。對非生物系統(tǒng)而言，反應(yīng)的速度直接與溫度有關(guān)，溫度越高反應(yīng)速度越快。然而，靠酶促作用進行的堆肥生物化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)，有利于反應(yīng)進行的溫度是有限定范圍的。高溫堆肥溫度最好在45～55 ℃之間。

4.5 pH值

在堆肥過程中，pH值也是一個重要影響因素。但是pH值變化受堆肥原料和條件的影響。一般來講，pH在3～12之間都可以進行堆肥。一般堆制過程中，沒有其他的特殊要求不必調(diào)pH值。但有研究發(fā)現(xiàn)，堆肥初期堆體的pH值降低，有時會嚴重抑制堆肥反應(yīng)進行。同時，pH值對微生物的生長也有重要影響，一般微生物生長最適宜的pH值是中性或弱堿性，pH值太高或太低都會使堆肥處理遇到困難，影響堆肥的效率。pH值是一個可以對微生物環(huán)境做出估價的參數(shù)，在整個堆肥過程中，pH值隨時間和溫度的變化而變化，是揭示堆肥分解過程的標(biāo)志。適宜的pH值可使微生物有效發(fā)揮作用，確保堆肥過程順利進行。一般認為pH值在7.5～8.5時，可獲得最大堆肥效率。堆肥過程中，pH值過高可通過添加酸來調(diào)整；pH值過低可通過摻入堿性物質(zhì)（石灰）來調(diào)整。

參考文獻

[1] 陳玨，劉沖，許梅玲，等玉米秸稈堆肥處理效果研究及在生菜上的應(yīng)用[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報，2013（6）：107-110.

[2] 王瑤，王宏燕，趙偉.微生物菌劑對玉米秸稈堆肥的作用效果研究[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（8）： 28-31.

[3] 羅林林，呂國強，王成科.不同秸稈腐熟劑堆漚小麥秸稈試驗簡報[J].上海農(nóng)業(yè)科技，2011（3）：24-25.