發布時間:2023-11-20 10:02:13
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關鍵詞:農業植保;農業發展;鄉村;新農村建設
中圖分類號:S4 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160932137
農業是人類現代文明的基礎,也是各行業的源頭。我國是農業大國,擁有較多的農村人口,農業產量不僅與農民的個人利益息息相關,而且影響著各個領域的發展,與國家的穩定發展有密切關聯。自然環境與病蟲害是影響農作物產量的主要原因,植保工作是綠色植物保護理念與防治措施的結合,開展植保工作能夠提高農業生產的安全性和產量[1]。近些年來,我國各地區都大力開展病蟲害防治的植保工作,但限于地域條件和事件性質的制約,防治措施也有所不同。隨著經濟水平的提高,人們的生活方式也在逐漸改變,對食品安全問題逐漸重視,而使用農藥消滅病蟲草鼠盡管會有良好的效果,但是在農作物生產的過程中會殘留大量的農業,難以保證農作物產品的健康和安全,即便農作物產量可以提升,但是無定法達到增收的效果,影響農業經濟發展。因此,應減少農藥的使用量,加大植保工作的貫徹,進行病蟲草害的監控預警,提供合理的預防病蟲害的措施,在保證農產品質量的條件下促進農業增產。
1 農業植保基于農村建設的重要性
1.1 農業植保能夠促進農業增收
農作物的生長過程中會遇到多種性質的病蟲害,不同的病蟲有不同的防治措施,如果未能進行及時的處理,會嚴重影響農作物的產量。農業植保工作是對農作物所有生長周期進行跟蹤觀察,對農作物病蟲害及時預報,同時根據不同階段病蟲害的特點,采取針對性措施進行防治,可以促進農業產量增收[2]。
1.2 農業植保能夠減少農作物農藥使用量
農業植保的工作過程中,會對農作物的生長情況進行跟蹤觀察,對多發病害進行預報,在通過措施和檢疫處理手段進行防治,從而減少了農作物管理環節農藥的使用量,開展農業植保工作不僅可以保證農作物產量增收,還可以協調農業生產系統間的關系,減少農藥對自然環境造成的影響,促進農業的可持續發展。
1.3 農業植保能夠提高農副產品的競爭力
隨著人們對農產品的質量安全的逐漸重視,農副產品的市場競爭也逐漸激烈,綠色農副產品更受到人們的青睞。通過農業植保工作可以減少農作物化學藥物的使用計量,增加農副產品的附加值,在提高產量的基礎上,增加產品的競爭力[3]。
2 加強農業植保工作的措施
建設生態農業,貫徹可持續發展使農業發展的重要任務。農業植保工作堅持“預防為主,綜合防治”的原則,就是堅持可持續發展的戰略方針。
2.1 調查當地農業生產的情況
同時更新植保工作技術,嚴格按照綠色植保的要求,規范綠色防控技術,控制農藥的使用量,加大力度倡導物力防控和生物防控技術,如色板幼蟲、殺蟲燈、殺菌燈等[4]。
2.2 植保工作可以促進人類與自然和諧發展
從而建立生態安全、有質感產的農業生產模式。通過建立高標準的農作物病蟲防治區,采用先進的施藥技術,使用低毒、高效、低殘留的藥物,從而減少農藥的用量、污染和殘留,降低藥物對農作物或環境造成的影響。想要實現這個目標,在工作過程中,需要加強農藥、藥械、施藥過程的研究,加大推廣力度,通過更新設備與技術提高防治的效果。
2.3 農業植保的服務對象主要為農業和農業
因此,開展農業植保的工作人員需要提高自身素養,加大業務培訓和學習,優化植保系統建設的基礎,同時,設置先進的設備,確保植物工作能夠順利進行。另外,還要加強對農民的培訓,提高農民的專業技能與操作水平[5]。
3 總結
農業是我國國民經濟的命脈產業,是關乎到所有行業發展的源頭產業,也是關系到國計民生的系統性工程,農業植保在促進新農村建設的過程中有這不可忽視的作用。在開展農業植保的過程中,應做好植保工作的規劃設計、建設運行機制、生態環境優化等措施,促進農業實現綠色化建設,推動農業走可持續發展道路。
參考文獻
[1]孫娟娟.淺談農業植保工作在鄉村的重要性[J].農民致富之友,2013(22):90.
[2]趙貞玉,金錦實.農業植保工作在鄉村的重要性[J].北京農業,2014(30):313.
[3]陳國華.農業植保在鄉村的重要性[J].農民致富之友,2016(4):75.
[關鍵詞] 農業植保 鄉村 重要性 措施
[中圖分類號] S4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2016)02-0075-01
農業是我國的基礎產業,在現代化農業建設進程中,農業產量提升及農業病蟲害防治一直是農業工作的重點和中心[1]。鄉村農業是我國農業生產體系的關鍵環節,其在病蟲害防治過程中,受制于農藥管理系統不健全,農業生產分散化等因素制約,鄉村農業生產潛力難以得以完全發揮。農業植保在此形勢下愈發凸顯其重要性。
1 農業植保基于鄉村的重要性分析
1.1 農業植保能夠有效助推農業增收
農作物各個生長階段會伴隨有性質多樣的病蟲害,在具體的防治上也存在較大的差異性,如不進行及時的防治及處理,極易影響農作物的產量。而農業植保工作通過對農作物各生長周期進行觀察及跟蹤,可以進行農作物病蟲害的預報,并針對不同階段的病蟲害特征,采取針對性的防治措施,有助于鄉村農業增產增收。
1.2 農業植保能夠減少農作物農藥使用量
農業植保工作中,借助于對農作物生長情況進行跟蹤觀察,可以對農作物各生長周期面臨的多發病蟲害進行預報,再通過針對性防治及必要的檢疫處理手段,從而可以減少農作物生產管理環節的農藥使用量及使用頻率,一方面可以保障農作物產量的提升,另一方面可以協調農業生產系統各要素之間的關系,減少農藥給自然生態造成的破壞,促進鄉村農業的可持續發展。
1.3 農業植保能夠提高農副產品的附加值及競爭力
現階段,隨著人們對農產品安全質量意識的提升,農副產品在市場銷售中的競爭更趨激烈,有機農業及綠色農業更受農副產品市場的青睞。而通過農業植保工作的及時跟進,農副產品可以通過病蟲害物理防治及生物防治的方式,減少農作物化學藥劑的用量,能夠大幅度增加農副產品的附加值,在提高鄉村農產品產量的同時,增強其農產品市場的競爭力。
2 有效推進農業植保工作的措施方法探究
2.1 推行集中化及系統化的農業植保防治規劃
鄉村農業生產具有一定的地域性和分散性,要有效推進農業植保工作,應注重采用集中化及系統化的規劃方案,通過打造鄉村農業植保示范基地及農業植保專業化機構等途徑,擴大農業植保的覆蓋范圍,在堅持全程服務,防治承包等原則的基礎上,結合鄉村農業發展規律,實行農業植保規范化運行。在農業植保防治規劃中,應針對鄉村農作物遭受病蟲害侵害頻率較集中的時段,統籌農業植保資源,在進行統一部署的前提下,進行農作物的集中供藥、檢疫、病害防治。而在具體的防治工作中,鄉村農業植保單位應采用新的植保技術,藥械,提高病蟲害防治效果,以使植保示范區真正發揮其帶頭示范作用[2]。
2.2 完善鄉村農業植保運行機制建設
首先,在農業植保的資金投入機制建設中,國家農業管理部門,各區域基層農業管理部門要拓寬農業植保資金的來源渠道,鼓勵社會資本參與到鄉村農業植保工作中。其次,在農業病蟲害預防及農藥使用管理機制建設上,要制定完善的病蟲害預警、分析及應對措施,并對具體的實施流程及責任制度加以明確,通過植保技術人員下鄉指導,鄉村農業生產示范戶培訓學習等方式,轉變鄉村農業生產者的農藥使用思維,減少及避免使用毒性及農藥殘留物較多的農藥類型。第三,要做好鄉村農技服務人員隊伍建設,提高其業務水平,使其能夠熟練運用農業植保機械及設備,并針對鄉村農業生產者做好定期的農業植保講座培訓。
2.3 注重對鄉村農業種植土壤及農業生態環境進行優化改造
鄉村農業植保工作要有效推進,發揮其應有的病蟲害防治效果,需要對農作物生長的土壤進行改善,對前期遭受農藥污染的種植土壤進行改良,恢復及提高土壤中的腐殖質及微生物的含量,以此保障農業植保工作的實效性。在農業生長發育過程中,種植土壤及生態環境中的微量元素及腐殖質能夠對農藥殘留進行降解及吸收,可以增強土壤的活力,有助于鄉村農作物保量增收[3]。因此,在鄉村農業種植土壤及生態環境的改善中,應根據鄉村農業特點,著重做好農作物秸稈的處理工作,避免出現任意焚燒及隨意丟棄等現象,一方面保護農業種植土壤中的有機質含量,促使農業生產微生態系統各要素協調有序,另一方面通過土壤改良及處理,大力發展鄉村高效、優質、安全、綠色農業及農副產品生產,提高鄉村農產品的競爭力。
結語
農業作為我國國民經濟的命脈,是一項有關國計民生的系統工程,農業植保在鄉村農業發展進程中所起到的作用極為突出。在鄉村農業植保工作開展實施中,應做好植保規劃設計、植保工作運行機制建設、農業種植土壤及生態環境優化等措施,推進我國農業盡早實現現代化,綠色化。
參考文獻
[1]趙貞玉,金錦實.農業植保工作在鄉村的重要性[J].北京農業,2014,(30):313.
關鍵詞:新品種農作物;栽培;培訓
中圖分類號:S338 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170533075
1 新品種農作物栽培技術培訓
現階段,隨著我國經濟轉型的不斷深入發展,農業管理的模式也逐漸的由粗放型向的集約型不斷的轉變,農業經濟的增長方式也有依靠數量的增長向依靠質量的提升而轉變,使得農業的結構質量以及效益均有明顯的改善,促進了我國農產品市場競爭實力逐步提升,對于我國農業以及相關栽培技術的發展起到了極大的促進作用。而新品種農作物栽培技術培訓工作,應當以提升農作物的單位產量為中心,促進農作物的產能潛力得以充分發揮,努力促進栽培技術的集成發展,并且應當關注對于農作物的優質、高產等技術的研發與推廣。不斷的強化對新品種農作物栽培技術的培訓工作,會對農業的發展起到極大的促進作用。
2 新品種農作物栽培技術培訓的必要性
2.1 農民普遍不具有較高的科技文化素質
相對于發達國家而言,我國農民的整體科技文化素質依然相對不高,和一些發達國家相比,我國的農業機械化水平也較低。
2.2 農民缺乏市場意識
現階段,農民已經擺脫了之前的小農形象,在農民中有不少的人可以融入市場中,依照不同時期的市場變化情況,而生產更適宜市場銷售的農產品。有不少數的農民,借助于市場的優勢,而開辦了屬于自己的企業。不過,絕大部分農民,種植農作物時,不能很好的融入市場,這主要是因為:觀念相對保守。很多農民僅僅會關注到自己的切身利益,可以借鑒其他人成功的一些方法與經驗,全部的照搬照抄,而沒有任何的變動,使得盲目跟風現象樂兀導致在市場中處于競爭劣勢地位;因為農民大多不具備較高的素養,受制于以往的計劃經濟體制影響,在農村所存在的交易場所受到一定的限制,而在面對開放以及廣闊的市場之后,沒有做好充足的準備,缺乏相應的心理應對能力,不具備較強的市場意識,而且也不具備較強的風險意識。
2.3 農民不具備教強的學習自主性
現階段,大多數農民對于參加技術培訓的意識遠不夠清晰與明確,參與技術培訓的思想還需不斷的強化。不少的農民進行農作物種植時,依然依靠以往的經驗,不能自主的去學習一些新的技術、新的理念,對農作物種植的管理方式依然落后,這大部分原因是由于農民不具備自主學習意識所造成的。所以,有必要對農民進行新品種栽培技術的培訓,從而更好的使新品種農作物得以推廣種植,使農民掌握新品種農作物的種植技術,提高農作物的單位產量,為農民帶來更多的收益。
3 新品種農作物栽培技術培訓方式
3.1 分片培訓,現場指導
對于新品種農作物的栽培,應當通過分片的方式進行現場的培訓與指導,依照當地的農業主導產品,努力推行“一村一品種”的培訓方法。向農民推廣新品種農作物栽培中的一些實用技術手段、病蟲害的防治方法和相應的法律與扶持政策等,使新品種農作物、新栽培技術以及新的播種方式得以推廣,并對新品種農作物栽培的一些管理手段加以培訓。
3.2 重點突破,帶動發展
一些新型無公害蔬菜品種的栽培等,農民想種植卻存在一定顧慮的,應當在經濟條件相對好的區域,選擇具有相對強接受力以及希望種植新品種農作物以增加收入的農民,來實行重點的技術培訓工作,使農民掌握新品種農作物栽培中的一些管理手段、病蟲害防治技術等。并且,應當適當的發展一些新品種農作物種植的大戶,使他們更好的起到帶動作用,從而可以更有效的促進當地產業化發展。
4 新品種農作物栽培技術培訓的具體措施
增加宣傳力度。新品種農作物栽培技術的培訓工作,是讓農民致富增收的有力舉措,是推動我國農業發展的關鍵工作。因此,應當通過多種宣傳手段,通過豐富多樣、高效、高速的方法,對新品種農作物栽培技術進行宣傳,讓農民認識到掌握這一技術的重要性,使農民擁有學習技術的良好氛圍,提高農民對新品種農作物栽培技術學習的熱情。
5 結語
新品種農作物栽培技術的培訓工作,要緊跟著我國農村的改革與發展方向,努力的提升農民的自身科技文化素質,為農民增收提供保障,為農村經濟發展提供動力。
參考文獻
[1]楊焱.辣木栽培技術培訓[J].熱帶農業科技,2015(04).
關鍵詞:土壤;肥料;可持續農業
中圖分類號: S-03 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/ki.jlny.2015.01.050
俗語說得好:“萬物土中生,莊稼一枝花,全靠肥當家”,通過這句話不難體會到土壤和肥料在農業生產中的重要性。糧食作為立國之本,不單單要重視糧食生產還要注意糧食安全,土壤和肥料是保證糧食安全和人們生存的最基本條件。土壤的合理施肥和培肥有利于農業可持續發展,也關系到農業與社會的可持續發展。
1土壤和肥料對可持續農業發展的作用
可持續農業發展的基礎在于運用先進的科學技術,以保證持續增長的生產率,提高與保持土壤肥力,持續協調農村生態環境,保護自然環境為目標,同時以高產、高效和共同富裕為最終目的。采用先進的農業技術和傳統農藝相結合的方式來促進農業可持續的發展,從而步入集約化可持續發展之路。
土壤和肥料作為農業可持續發展的基本保障,是重要的農業資源和農業生產基礎。肥料作為農業生產中重要的生產資料,是保證高產的基礎。整個農業體系中,提高土地的肥力不僅是發展的基礎更是維護各種關系的關鍵。我國人均耕地較少,要解決糧食問題,就要想辦法提高糧食的單產量。但我國耕地肥沃程度分布不均,其中,中低產耕地占總耕地的58%,耕地養分不足是普遍存在的問題。再加上施肥技術相對落后,肥料的利用率過低制約了作物產量的提高。所以,持續培肥土壤和合理施肥是保證農業可持續發展的基礎。
土壤和肥料在農業可持續發展過程中占有主導地位。土壤作為農業最基本的生產資料,是各類農作物生長發育的場地。土壤起著營養庫、養分轉化和循環、雨水涵養,穩定和緩沖環境的作用。同時,土壤還能持續供給農作物所需求的各種元素,充分保證了農產品的質量和產量。土壤養分是土壤肥力重要的物質基礎,而肥料卻是土壤養分重要的來源之一,因此,肥料便是農業可持續發展的另一個基礎,既物質基礎。通過研究表明,科學合理地施用肥料能夠增加農作物的產量,改善農作物產品品質,提高農作物抗災害的能力。
2 土壤肥料利用存在的問題
隨著農業生產水平與復種指數的不斷提高,農民在施用肥料的時候都忽視了有機肥,而過于依賴化肥,導致耕地質量不斷下降。土壤基礎肥力與上世紀80年代相比明顯下降,土壤緩沖能力也隨之下降,同時,各類環境污染也在不斷加劇,致使我國大部分耕地缺乏氮、磷、鉀、中微量元素等。
耕地退化、流失、污染等問題日益嚴重,隨著城市化進程的不斷推進,我國每年減少近82萬平方千米的耕地。自2006年以來到現在,我國耕地面積已經縮減到1.22億公頃接近了1.2億公頃的耕地警戒線。我國目前的耕地面積很難合理解決糧食問題,土地的承載力已經到達了極限。是否能保護好現有耕地,將直接影響農業發展的趨勢。
目前,還面臨著化肥十分短缺的問題,相反有機肥料卻被白白浪費掉。當積極增加化肥投入并取得顯著成績的時候,又不得不面對化肥資源短缺的問題。農作物需要的氮磷鉀元素,主要來源于不可再生資源,可以說是越用越少,而且還存在著分布不均勻、無法滿足日益增長市場需求問題。另一方面,我國農村的養殖產業日益壯大,產生的畜禽糞便等有機肥料數量越來越大,但是沒有得到統一的管理,造成了很大的資源浪費,不但給當地環境造成了污染還讓大量有機肥料養分流失。
3 解決對策
增加施用有機肥料,對土壤進行培肥。簡單說就是對耕地進行保育工作,主要提高土壤均衡供應養分的綜合能力,充分增加農作物體系中物質和能量循環的容量和強度。在貧瘠的土壤上施用有機肥,建立起良好的有機和無機結合科學施肥觀念。做到根據土壤和所種植的農作物進行施肥,提高土壤均衡供給養分的綜合能力。
大力推進科技興農戰略,投入資金研發新型化肥,改進目前落后的施肥技術。以緩控釋肥料為代表的新型肥料,其養分釋放與農作物吸收同步進行,一次施肥可以滿足農作物整個生長期的基本需求,有效減少肥料損失、提高了肥料的利用率,不會對環境產生污染,是未來肥料產業重要的發展方向之一。利用3S技術對農田養分進行準確管理和精細施肥,按照田間每一單元的具體情況,進行相應的調整并施入適當肥料。減少不必要的浪費,這樣不僅增加了農作物產品的收入,還保護了耕地環境。
論文摘要 論述了沼肥在農業植保生態系統中的重要性,闡述了沼肥在培肥地力和植保生態系統中的作用,指出沼氣的普及和推廣,既解決了農村生活用能不足,又改善了農業植保生態環境。
1沼肥在農業植保生態系統中的重要性
農村發展沼氣有利于統籌解決并協調燃料、飼料、肥料三者之間的關系,使大量的作物秸稈、人畜糞便和雜草落葉等原料經過沼氣發酵得到充分合理的利用。它不僅能生產出廉價的沼氣,發酵后的殘留物還是一種無菌、無污染的有機肥料。實踐證明,發展沼氣既開辟了有機能源,促進了農作物生長發育和氮素的保存,又防止了環境污染及肥料的流失。反過來,沼氣肥的增加又可促進農業生產的發展。沼氣肥能為農作物提供氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫及微量元素,其豐富的有機質既能促進土壤中有益微生物的生命活動,又能起到改良土壤、提高植物保護的作用。土壤中80%~90%的氮素是以有機形態存在并保存在土壤中,土壤有機膠體與礦質膠體復合形成穩定的團粒結構,改善a土壤水肥氣熱狀況和耕作性能,所以土壤有機質含量常作為衡量土壤肥力的一項重要指標。可見施用有機質肥料,經常補充土壤中有機質和養分的消耗,對改良土壤和提高肥力、增強植物保護、奪取豐收都起到重要作用。通過3年來“生態農業”試點證明:用沼肥作基肥的地塊,小麥白穗率為1.97%,減產1.3%,不用沼肥作基肥的地塊,小麥白穗率為6.5%,減產5.5%。由此可知,沼肥既是優質肥料,又是良好的土壤改良劑,還是植物的保護神。若連續使用,可使土壤疏松、結構改良、色澤加深、保水、肥力增強,提高農作物抗病害能力,可見農業要上新臺階必須注重培肥地力,發展沼氣,開辟有機肥源,走有機與無機相結合的道路。
2沼肥在培肥地力和植保生態系統中的作用
2.1供給作物有機和無機營養,增強作物抗病能力
一是給農作物提供有機營養。農作物能直接吸收利用某些有機質,如玉米可以吸收各種氨基酸、酰酸以及核糖核酸等,小麥能吸收賴氨酸及各種磷酸己糖和磷酸甘油酸。沼氣肥中都含有此種養分可供給作物吸收利用。此外,施用沼肥后由于促進了微生物活動,產生一些生物活性物質,如維生素B和沼酸、葉酸以及生長素等,可促進植物根系發育、健壯、增強作物抗病能力,減輕病蟲害。二是給農作物提供無機營養。沼氣肥中含植物所需的各種大量微量營養元素。沼肥中的無機養分,有的是呈游離狀態可直接被農作物吸收利用,如秸稈中的鉀即可被農作物直接吸收,其有效性約相當于氯化鉀的85%;有的則需經過微生物分解釋放出來后,才能被農作物所利用。
2.2提高土壤養分積累及供肥能力
一是沼肥養分在土壤中的積儲,使土壤形成“養分庫”。沼肥施入土壤后礦化速度較慢,可供當季作物利用的養分較低、殘留在土壤中的養分較多,據“生態農業”試點可知,農作物的有機氮可為當季作物利用的只有30%,其中60%則殘留在土壤中。二是沼肥降低化肥的損失率。施用沼肥能使化肥氮很快轉成有機氮,這是因為施用沼氣肥后為微生物捉供了豐富的能源,促進微生物對無機游離態氮的同化,從而減少了化肥氮的損失。在紅壤田上的試驗表明:化肥配合沼肥施用,雖然化肥氮的當季利用率下降,但在土壤中的殘留量顯著提高,化肥氮凈損失率降低。三是沼肥促進土壤中生物固氮活性。施用沼肥可以促進細菌固氮活性,從而增加生物氮源。沼肥中的某些成分及降解產物也可以通過間接途徑,促進藍藻及其他光合固氮細菌的固氮活動。在試驗中表明,在施用化肥的基礎上施用沼氣肥,一季小麥的固氮效應分別比對照增加80%和70%,土壤生物固氮能力幾乎與沼氣肥施用成正比。
2.3土壤有機質含量提高,更新土壤腐殖質組成
施用沼肥可提高土壤中有機質含量,改善有機質組成。沼肥施入土壤后提高了真菌的活性,而真菌同化碳的能力(同化率60%~80%)顯著大于細菌(同化率僅20%~40%),因而提高了有機質在土壤中的滯留量。施用沼肥還能更新土壤有機質組成,提高土壤有機質的質量。據試驗,施用沼肥土壤中活性有機質提高25%,總腐殖質含量提高11.1%,有機復合度提高60.1%,病蟲害減少60%以上,長期施用沼肥的紅壤土,不僅有機質總量提高,其易氧化有機碳也比對照高30%~90%,而氧化穩定系數則比對照降低10%~14%,易氧化有機碳與產量呈極顯著正相關。而氧化穩定系數則與產量呈極顯著負相關。
2.4改良土壤理化性狀
長期施用沼肥對土壤理化性狀有良好影響,如增加團聚體的穩定性。沼肥施入土壤后在腐解過程中能產生羧基一類的配位體與土壤粒狀表面或氫氧聚合物表面的多價金屬離子相結合形成有機—無機復合體,通過其表面的有機膠膜使土粒相互結合而形成團聚體,經脫水后逐漸穩定。在沼肥參與下的土粒團聚作用,可以形成疏松多孔的水穩性團聚體。用沼肥培肥紅壤土,其中0.5~2.0mm的微團聚體分別比對照增加8.5%~20.5%。
2.5改良被污染土壤及植保生態環境,提高農作物產量
施用沼肥可增加土壤腐殖質含量,土壤中的腐殖質與
金屬離子可形成水溶性或水溶性的絡合物及螯合物,從而控制金屬微量元素的有效性及毒害,更重要的是秸稈、家畜人糞尿經過充分的厭氧發酵后變成了無毒、無菌、無污染的優質速效肥料,適宜的pH值有效充分地抑制了各種細菌的繁殖,還直接影響和控制了農藥在土壤中的持留、降解、生物有效性、流失、揮發等。因此,作物秸稈和人畜糞便填入沼氣池,通過發酵產出沼氣用于生活,沼氣肥施入土壤增加了有機含量及各種微量元素,防止了環境污染,提高了作物產量。據生態點證明:小麥施沼肥22.5t/hm2,病蟲害減少60%,小麥增產1 500kg/hm2,玉米增產904.5kg/hm2。
3沼肥發展的前景
3.1通過沼肥、有機肥與無機肥相結合,增強植保觀念
沼肥雖然具有養分齊全、穩肥性好、后效長等優點,但養分濃度低、肥效慢,單獨施用不能滿足作物迅速生長和當季作物奪高產的需要。而化肥雖具有養分濃度高、肥效快的優點,但穩定性差,易流失,難于滿足作物持續需肥的特點。有機肥和無機肥配合施用則可以相互取長補短,在以低品位有機肥為主的地方,施用有機肥的目的應以培肥地力為主,以化肥促當季高產。應大力發展養分較高的沼氣肥,使沼肥能部分代替化肥及農藥施用,降低生產成本,達到農業高產穩產,優質低耗的目的。
3.2開辟沼氣肥源,培肥地力,增強植保,提高經濟效益
農村種植業中生產的秸稈、綠肥等有機物質,雖然可以經堆漚處理直接還田,但效益較低、病菌嚴重,還浪費了大量寶貴有機肥料使環境惡化。通過沼氣厭氧發酵,既解決了生活用能,又增加大量有機質肥源,施入土壤形成良性循環,從而大幅度提高了經濟效益。
一、各縣(市、區)政府,市政府有關部門,市直有關單位要高度重視,加強對焚燒垃圾、農作物秸稈的管理。要切實提高垃圾和農作物秸稈“禁燒”工作重要性的認識,認真落實國家、省、市關于“禁燒”的有關要求,立即動員起來,加強組織領導,采取切實有效的措施,禁止在城區、城鄉結合部人口集中地區、風景名勝區、環境敏感區和其他依法需要特殊保護的區域范圍等重點區域內焚燒垃圾以及農作物秸稈、落葉等各種產生煙塵的物質。
二、建設、環保、林業部門要加大現場執法力度,在上述重點區域嚴厲查處違法違規焚燒垃圾、農作物秸稈的行為。對重點區域焚燒垃圾、農作物秸稈,依據《中華人民共和國大氣污染防治法》第五十七條,一律責令停止違法行為并按罰款高限進行處罰;因實施上述行為造成嚴重環境污染或其他嚴重后果并構成犯罪的,移送司法機關追究刑事責任。
三、嚴格落實“禁燒”工作屬地管理原則,明確街道辦事處、鄉鎮政府為“禁燒”工作責任主體。各街道辦事處、鄉鎮政府要結合實際,迅速制定“禁燒”方案,組織開展專項整治行動,對重點區域采取全天候、拉網式巡查等方式,對重點區域焚燒垃圾、農作物秸稈的行為,發現一起,處理一起。要認真落實街道辦事處包社區、鄉鎮包村、村干部包戶責任制,一級抓一級,層層抓落實。各村(居)委會應將在重點區域禁止焚燒垃圾、農作物秸稈、落葉等納入村規民約,切實把“禁燒”工作落到實處。
四、暢通舉報渠道,充分發揮數字城管監督員監督作用,強化部門聯動查處力度。各縣(市、區)、街道辦事處、鄉鎮政府以及環境保護、環境衛生主管部門要設置“禁燒”舉報電話,安排專人24小時值班。要采取措施鼓勵廣大干部群眾對違法違規焚燒垃圾、農作物秸稈者進行舉報。市、縣(市、區)城管監督員要深入大街小巷、田間地頭,加大巡查監督力度,發現在重點區域焚燒垃圾、農作物秸稈的現象,要及時上報同級城管指揮中心,并迅速派遣相關街道辦事處、鄉鎮政府以及環境保護、環境衛生主管部門到實地進行查處。街道辦事處、鄉鎮政府以及環境保護、環境衛生主管等相關部門要各司其職,互相配合,加強聯動,形成合力,共同做好“禁燒”查處工作。
五、科學、合理處置垃圾、農作物秸稈,大力推廣使用清潔燃料。各縣(市、區)環境衛生主管部門要加強轄區垃圾的清掃、收集、運輸和處置,確保垃圾科學、合理處置,不斷提高垃圾無害化處理、資源化利用率。各縣(市、區)農業部門要積極探索農作物秸稈利用途徑,大力推廣資源化利用技術,用實際效果引導、教育農民群眾,轉變觀念,采用綜合利用措施處理農作物秸稈。各縣(市、區)住建部門要積極推廣清潔燃料,提高城市氣化率,減少大氣污染。
關鍵詞 農作物;配方施肥;原理;效益;問題;建議;云南鎮沅
中圖分類號 S147.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)06-0232-02
近年來,隨著化肥的大量施用,有機肥用量逐漸減少,不但使肥料利用率逐年下降,而且造成了嚴重的農業面源污染,破環了生態環境。提高肥料利用率,降低肥料成本,發展可持續農業,就要大力發展優化配方施肥。優化配方施肥即在了解作物需肥特性的基礎上,根據肥料的利用效率和土壤自身養分含量情況,合理確定肥料種類、施肥量、施肥時間的技術。該技術主要包括以下3個方面:一是肥料種類的確定。配方施肥要求在施用有機肥料的基礎上,科學施用傳統的大量元素(氮磷鉀)肥料,配合施用微量元素肥料,做到平衡施肥。二是施肥量的確定。要根據作物的目標產量、肥料利用率、土壤地力水平確定肥料的施用量[1-3]。避免生產過程中出現肥料用量不足,產量低和肥料用量過多,利用率不高的現象。三是施肥時間及比例。要根據當地的自然環境和作物生長過程中對肥料的不同敏感時期,確定肥料施用時間及合理的基肥和追肥的比例。就鎮沅縣當前農業發展現狀而言,做好農作物優化配方施肥系統工作是全縣農業科技推廣工作的重大內容之一。
1 優化配方施肥的技術原理
1.1 養分歸還學說
土壤為作物生長提供礦物質養分,作物生長在不斷消耗土壤中的養分。隨著種植時間的延長,土壤中的養分不斷減少。如果土壤中的養分不能及時得到補充,土壤將變得越來越貧瘠。雖然在實際生產中采用了輪作倒茬技術,但該技術僅依據不同作物對礦物質養分需求不同的規律,達到協調利用土壤養分,減緩土壤貧瘠速度的目的,不能從根本上解決土壤中礦物質養分逐漸減少的問題。為保持土壤肥力,要通過施肥的方式補充由作物帶走的礦物質養分,實現土壤礦物質養分的平衡。
1.2 最小養分律
作物需要的養分種類多樣,數量不同。對作物產量影響最大的是土壤中有效養分含量最小的養分種類。在生產中,要重視最小養分含量限制因子,適當增加最小養分含量,提高作物產量。
1.3 報酬遞減律
在作物產量不高的情況下,增加肥料施用量,作物產量增加,肥料用量和作物產量基本呈線性正相關規律。而隨著作物產量的不斷增加,增加施肥量對產量增加的影響逐漸減小[4-6]。
2 推廣優化配方施肥技術的效益
農作物優化配方施肥技術的實施,有力推動了鎮沅縣農業生產的發展,對促進農業增效、農民增收做出巨大貢獻。農作物優化配方施肥技術的效益主要表現在以下幾個方面。
2.1 經濟效益顯著
統計資料表明,鎮沅縣近5年實施農作物優化配方施肥技術的生產區與傳統施肥的生產區相比,糧食平均增產609 kg/hm2,增加收益267.25元/hm2。重點作物:小麥、玉米、水稻分別增產518、529、685 kg/hm2,增產幅度分別達到9.7%、22.6%、8.2%。
2.2 技術效益明顯
農作物實施優化配方施肥技術后,提高了肥料的利用效率,促進了作物的生長發育,協調了產量因素構成。相關資料表明,農作物實施優化配方施肥后,平均施肥水平由2008年的240 kg/hm2減少到2006年的201.51 kg/hm2,氮、磷、鉀肥的利用率分別由2008年的29.8%、17.4%、43.1%提高到2012年的37.9%、25.8%、51.6%。從促進農作物的生長發育和協調產量構成因素看,一些農作物實施優化配方施肥后,都表現出增產、增質的現象[7-8]。
2.3 改善生態環境
優化配方施肥技術起到了改善生態環境的作用:一是實施平衡施肥后,滿足了作物對養分的需求,作物生長狀況良好,抗逆性、抗病性增強,病蟲害發生較少,減少了農藥用量,減少了其對環境的污染。二是合理施肥,提高肥料利用率,較低了肥料損失率,減少了肥料對地下水及土壤的污染,調查表明:小麥、玉米的稈黑粉病的發病率下降83.4%,水稻胡麻葉斑病和白葉枯病的發病率下降到40%、23.8%,收到了增加農作物抗病性、減少發病率的效果。因而減少了農藥的用量,減輕了對農業生態環境的污染。
3 優化配方施肥技術實施中存在的主要問題
3.1 技術推廣普及率低
從20世紀80年代末至今,我國對農作物優化配方施肥技術的研究非常重視,大部分省區的主要農作物生產區域都已廣泛地、不同層次、不同方式地進行了以土壤養分普查、電腦農業專家系統等主要內容的基礎性研究。最近幾年,云南省大部分農業系統單位(包括農業行政單位、農業研究單位、農業學校及農業推廣部門等)都配備了相應的軟、硬件設施,如電腦、測配儀器等。先后建成了 土壤配方施肥數據庫、土地資源數據庫等農業信息資源系統,這些數據庫的建立為農業科研、生產、管理及新技術的推廣利用打下了良好的基礎,同時對肥料與農作物產量之間的效應關系進行了系統地研究,提出了生產類型區施肥模型和肥料配方模式。但就實際推廣效果應用過程和效果來看,先進的研究成果推廣應用普及率卻很低,造成這種狀況的主要原因有以下幾個方面:一是技術推廣經費緊張。在鎮沅縣,特別是鄉級,項目實施過程中,辦公經費、試驗示范經費、宣傳培訓經費得不到保障。二是技術推廣隊伍薄弱。特別是鄉級,嚴重缺乏懂農業信息技術的專門人才,村級相關人才更是奇缺,導致技術培訓不到位、技術指導不合理、技術總結不客觀、不實際。三是技術示范環節薄弱。鎮沅縣各鄉鎮農業推廣部門,軟、硬件設施缺乏,再加上推廣人員的專業技術水平,在技術實施過程中,沒有典型的項目樣板,沒有典型的示范、試驗,無法對農戶起到引導、輻射作用,推廣效果大打折扣。示范、培訓指導的嚴重脫節使技術推廣得不到農戶的大力支持。四是農民科技素質低。鎮沅縣是貧困縣,屬落后地區,很大部分農民對作物優化配方施肥技術的重要性認識不足,不了解作物需要的營養元素種類和需要量,對新技術的理解、應用和掌握落實不到實際生產中。
3.2 優化配方施肥技術區域性、適應性差
農作物優化配方施肥技術是區域性很強的技術,同一農作物不同生產區和不同的農作物同一生產區、不同生產區都要求有與之相適應的配方。鎮沅縣到目前為止,全縣都是一種推廣配方,沒有形成立體性、區域性、科學性、適用性為特征的系統性推廣。所提供的配方施肥模式單一,不能代表和運用于不同生產區和不同作物,只能適用于范圍較小的生產區域。甚至所提供的配方施肥信息資源不健全,僅供參考,而不能運作和實施。農作物優化配方施肥技術是一種動態變化的技術,也就是各農作物生產區域必須根據不斷變化的土壤營養狀況和生產要求及時地提供相關基數和參數,從而進行系統運作分析,提供科學的配方,最終進行作物施肥。目前,鎮沅縣各鄉鎮只有一成不變的配方施肥及有關信息技術體系模式,沒有因農作物需求的營養元素和土壤營養元素變化而動態性的技術分析及模式。甚至有一些地區根本沒有相關于配方施肥的技術體系模式,或只有一些大概的分析材料。云南省土壤配方施肥數據庫軟件開發至今,數據庫里的運作基數和參數,沒有因鎮沅縣及各鄉鎮的不同而進行補充、健全。從而,導致這個軟件不健全、不具體,理論性強,實際指導性差,不能及時依據土壤營養變化狀況和不同農作物生產要求對農作物進行配方施肥。對土壤營養及農作物需求的營養元素的動態變化進行跟綜性研究,完善理論的真實性、科學性及指導性是全縣推廣農作物優化配方施肥技術上的一個重大課題。
3.3 優化配方施肥技術發展不平衡
農作物優化配方技術推廣至今,在其實施過程中不難發現,主要存在兩大方面的不平衡。一是地區間技術推廣不平衡,鄉鎮之間差別較大。據鎮沅縣2008—2012年資料統計顯示,全縣主要的糧食生產區(勐大、振太、恩樂)的主要農作物約40%的面積實行了優化配方施肥技術,其技術推廣資金和各種技術配套物資得到一定保障,技術指導相對到位,輻射面廣;而山區、半山區鄉鎮的大部分區域,實施農作物優化配方施肥技術的面積不到農作物總面積的18%,輻射面積小,增產增值少。二是農作物間技術推廣發展不平衡。主要體現在經濟作物和糧食作物上,如烤煙、甘蔗、蔬菜等經濟作物實施面積大;而在種植面積較大的水稻、玉米和小麥等糧食作物上實施配方施肥的面積則比較小。
3.4 技術服務環節嚴重脫節
農作物優化配方施肥技術是由若干密切聯系的技術環節組成的一個技術整體。其中,及時對土壤營養狀況的動態變化進行測定,并根據測定結果和生產要求制定出施肥配方是技術實施的前提;根據施肥配方生產出科學的配方肥料是技術推廣的物質基礎;農業技術推廣部門的加強指導是技術得到推廣普及的關鍵;農民按照配方施肥技術科學使用配方肥是技術推廣的重要保證。鎮沅縣農作物優化配方施肥技術目前存在技術服務環節嚴重脫節的問題。鎮沅縣目前推廣農作物優化配方施肥技術,大部分農技推廣部門只管測土配方,且測土取樣點少、面小,肥料配方不合理。還有一部分農技推廣部門沒有相應的設備和相關的專業人員,無法測土取樣,沒有配方施肥標準。全縣農業技術服務部門很少與肥料生產廠家合作,對肥料生產和供應幾乎不進行管理。測土配方與配方肥的生產及其服務環節上的脫節,是目前鎮沅縣農作物優化配方施肥技術實施過程中存在的一個值得重視和完善的課題。
4 農作物實施優化配方施肥技術的發展建議
4.1 加強領導,協調好多方關系
實施農作物優化配方施肥技術要涉及農業科研部門、農業技術推廣服務部門、化肥生產廠家、農資流通部門和農民等多個農業經濟主體。涉及問題的類型有農業技術部門與農民之間的技術轉讓問題;農業技術部門測土配方與化肥生產廠家生產配方肥之間的技術協調問題;農業技術服務部門與接受服務的農民之間的指導與實施問題等。因此,鎮沅縣農業主管部門和各鄉鎮要加強農作物實施優化配方施肥技術的領導,協調好有關經濟主體的相互關系,把有關部門組織在一起,以國家的法律法規及黨的方針政策為依據,處理好農作物實施配方施肥技術過程中出現的各種問題,推動目前及今后,農作物配方施肥技術的全面推廣普及。
4.2 加強推廣體系建設,做好技術推廣
農作物優化配方施肥技術一方面是土壤營養元素、農作物生態環境等元素及條件都是在不斷變化;另一方面是在市場經濟條件下,農作物生產肥料和產品價格都在變化。依照邊際平衡原理,要在獲得合理產量的同時,達到最大效益,確定作物生產需要的營養元素及其投入量。為做好農作物優化配方施肥技術的推廣和在生產中更好地發揮其作用,必須做好以下幾個方面的工作:一是加強推廣體系建設。要結合土壤營養狀況的變化和農作物對營養元素需求的變化,依據農作物優化配方施肥技術實施過程中出現的新問題,加大加強這方面技術的系統培訓學習,特別是鄉鎮技術人員的培訓學習。使技術在發展中得到更新,在更新過程中得到推廣,從而轉化為生產力。二是強化培訓,提高農民科技素質。要加強培訓,提高農民的科技素質,使技術的推廣得到農民、社會團體的大力支持。要確保一定的培訓經費,做好點與面的培訓工作;結合其他農業推廣和培訓項目,開展好技術培訓和指導工作;加強技術的實驗示范,做好技術的培訓與指導工作。三是因地制宜,開發和利用好當地資源,保障技術的推廣。實施農作物優化配方施肥技術有2個重要的目標:第一,實現當季或當年的農作物高產、高收入,第二,用地與養地相結合,實現農業可持續發展。圍繞農業可持續發展這一目標,首先不僅要制定出系統的優化配方施肥技術實施計劃,更要確保計劃的實施。其次結合鎮沅縣實際情況,做好有機肥的積造和利用。有機肥的積造是一大優勢,要加強有機肥積造技術的推廣,積造更多有機肥,增加農作物有機肥的用量。再次實現有機肥與無機肥的科學搭配施用。有機肥與無機肥的科學搭配施用,可以全面供應作物生長所需養分;可以減少養分固定,進一步提高肥效;可以保蓄養分,減少流失;可有效調解土壤酸堿度,改良土壤結構;可以增加土壤養分,提高土壤活力,為全縣農作物優化配方施肥技術的推廣打好基礎。
總之,農作物優化配方施肥技術是鎮沅縣目前和今后農業增產、增值的一項基礎性技術,是實現和推動農業可持續性發展戰略的一項重要技術。在全面建設新農村的過程中,如何根據當前農作物實施優化配方施肥技術中出現的問題,及時地為農作物實施優化配方施肥技術制定一個科學的策略,保證技術真正落實,是擺在各級鎮府、各級農業科研部門、各級農資生產和流通部門、各級農業技術部門和農民面前的一個亟待解決的重要問題。
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關鍵詞 農作物秸稈;可收集利用資源量;可替代;化石能源;陜西省
中圖分類號 S216.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2014)08-0168-03
Energy Potentiality of Crop Straw Resources in Shaanxi Province
LI Yi-chen KANG Wen-xing HE Jie-nan
(Faculty of Life Science and Technology,Central South University of Forestry and Technology,Changsha Hunan 410004)
Abstract Crop straw is an important biomass energy.Because of the lagged mode of thinking,traditional view and lag in technology,ect.,a mass of crop straw still cannot get efficient use,the use ratio of crop straw in Shaanxi Province was merely 30%,the 70% left was still abandon,burn or other inefficiency way to use,which resulted in the serious environmental pollution,and large abundant energy wast.This article analyzed the yield of crop straw in Shaanxi Province in 2011,used the statistical data,figured out the amount of available crop straw,and transformed the available crop straw into standard coal,and provided the basic data and decision reference for the use of crop straw in Shaanxi Province.Obtain was that if all of the collectable crop straws would be use of energy,calculated that the amount of collectable and available crop straw in Shaanxi Province in 2011 was 1 196.82×104 Ton,converted into 663.56×104 Ton standard coal,about 6.55 % of the whole energy cost in Shaanxi Province in the year.
Key words corp straw;amount of collectable and available;fungible;fossil energy;Shaanxi Province
陜西省是農業大省,在農業生產過程中會產生大量的農作物秸稈,農作物秸稈是指收獲農作物的籽實后剩余的部分,主要包括谷類作物秸稈(如稻秸、麥秸、玉米秸等)、豆類秸稈(如大豆、綠豆等)、薯類秸稈(如甘薯藤、馬鈴薯藤、紅薯藤等)、棉花秸稈、油料作物秸稈(如花生桿、油菜桿、芝麻桿等)以及甘蔗、麻類秸[1]。
著名的農民理性假說,即“在傳統農業中,生產要素配置效率低下的情況是比較少見的”[2],可見農作物秸稈遲早會成為農業高效利用的熱點,但是目前農作物秸稈綜合利用的效率還不夠高,大量的農作物秸稈仍為傳統的燃燒方式處理,由于秸稈綜合利用的技術在我國不是很成熟,人們普遍高效環保利用秸稈資源的意識不夠強,所以用來綜合利用能源化、工業化的秸稈資源比例并不是很大。且農作物的秸稈資源量目前還未列入有關部門的統計范圍,可見農作物秸稈的綜合利用的重要性,農作物總量的計算角度不同所得到的結果也會不同,在秸稈畜牧方面、秸稈焚燒方面、還田角度等方面計算出的秸稈資源總量都不同[3]。該文通過分析陜西省具體農作物耕種情況,利用《2012年陜西統計年鑒》的統計數據進行研究,通過計算農作物秸稈估計理論總量,計算出可收集利用的農作物秸稈量,最終計算出農作物秸稈作為生物質能源所能替代的化石能源量,并指出計算過程中所遇到的問題。
1 陜西省秸稈資源的理論總量
1.1 農作物秸稈系數的獲得
秸稈資源總量的計算方法主要有經濟系數法與草谷比法[4]。經濟系數法又稱收獲系數法,指經濟產量與地上部分的生物產量之比,其中經濟產量指的是人們平時所理解的經濟價值的主產品產量,如小麥、水稻、玉米等,收獲系數越高,則農產品產量越高[5],目前我國農產品收獲指數在逐年上漲,意味著糧食的經濟產量在不斷上升[6],有國外生物生理學家認為收獲系數的上限為0.6[7],而生物產量則是地上部分的總重量,例如包括小麥、水稻、玉米籽實以及其秸稈的總重量。草谷比定義為作物的秸稈產量與經濟產量的比值,即作物仍有利用價值的副產品與主要利用方式的主產品的產量比值,從定義來看就可以看出秸稈系數對計算農作物秸稈產量有著重要意義,由于草谷比法直觀明確,大多數學者都使用草谷比法來計算秸稈的資源量,很少有人使用經濟系數法,在此選用草谷比法進行計算。
草谷比也稱秸稈系數,為計算秸稈資源總量的一個重要參數,其值是農作物秸稈的產量、(1-秸稈含水量)及(1-秸稈風干的含水量)之積與籽實產量、(1-籽實含水量及雜質率)及(1-國家標準水雜率)之積的比值[8],為一固定常數,由于地理位置、降水量、氣候等因素的不同,農作物的含水量、存在雜質也不同,導致秸稈系數會有偏差。
由于草谷比是一個常數,目前我國學者對草谷比的研究也已經十分透徹,該研究通過參閱以往文獻[9-12],根據王曉玉在《大田作物秸稈量評估中秸稈系數取之研究》中的研究,選取的陜西省主要農作物秸稈系數如下:小麥1.27,水稻0.94,玉米1.10,其他谷類2.32,豆類1.36,棉花2.62,油菜籽2.57,花生0.86,其他油料作物2.63,麻類6.65,糖類0.34,煙草0.71。
1.2 理論資源量的計算
使用草谷比法計算農作物秸稈的資源量公式為:秸稈產量=經濟產量×草谷比。
根據2011年鑒數據中給出的小麥、稻谷等10種農作物產品的產量,在2011年陜西統計年鑒中,糧食分類里分支夏糧與秋糧,夏糧中有小麥,秋糧中有稻谷、玉米、大豆。因此其他谷類=谷類總量-(小麥+稻谷+玉米)的產量。油料作物中,分油菜籽和花生2個下分支,因此其他油料=油料總量-(油菜籽+花生)的產量,然后通過這些數據計算出這12類農作物產品的理論資源量,具體見表1。可以看出,2011年陜西省主要農作物秸稈理論資源量共計1 689.15萬t,其中小麥占30.83%,稻谷占4.70%,玉米占35.86%,其他谷類占17.17%,大豆占1.96%,棉花占1.05%,油菜籽占5.84%,花生占0.47%,其他油料占1.76%,麻類占0.02%,糖科占0,烤煙占0.32%。
2 陜西省農作物秸稈資源的可收集利用資源量
秸稈可收集資源量的定義是指在現階段科技水平下,復合當前農作物收獲的實際情況時,農作物秸稈的理論資源量與收獲留茬、運輸損耗等原因造成的不能利用的秸稈資源之差,并且現階段并沒有實際利用起來的那一部分秸稈資源也算在內,如焚燒、丟棄、留茬、還田的這一部分秸稈資源,雖沒有高能利用,但仍屬于可收集利用的范圍。因此,在研究秸稈的利用與經濟價值時,應將不可收集的部分排除,計算出可收集的秸稈資源量。
2.1 可收集系數
在秸稈收割過程中,會產生秸稈的留茬,并且在運輸過程中造成損失,并不能完全收割所有秸稈,可收集利用量是指可以利用機械化收割以及人工收割的方法在田間收集可利用的農作物秸稈資源的最大數量。可利用的以及未利用的農作物秸稈均包括可收集農作物秸稈量內,機械收割的平均留茬高度為20 cm,人工收割的平均留茬高度為 10 cm[13]。
可收集系數的計算方法為:
ηi=[■×Ji+■×(1-Ji)] ×(1-Zi)
式中,ηi為i種農作物秸稈的收集系數,Li,jc為i種農作物使用機械收獲時的平均割茬高度(cm);Li為i種農作物平均株高(cm);Li,sc為i種農作物手工收割的平均割茬高度(cm);Ji為i種農作物機械收割面積占所有收割面積的比例;則1-Ji為i種農作物手工收割所占所有收割面積的比例;Zi為收獲、運輸、囤積時造成的損失比例。
收集系數與草谷比一樣,不同學者對收集系數的研究都會有不同的結果,此次研究通過對比以往文獻,參考陜西省農業機械化信息網的相關政策,分析具體實際情況后,選用王亞靜等[14]對農作物秸稈收集系數的研究數據,即小麥0.83,水稻0.83,玉米0.83,其他谷類0.83,豆類0.88,棉花0.90,油菜籽0.85,花生0.85,其他油料作物0.85,麻類0.87,糖類0.88,煙草0.90。
2.2 可收集農作物秸稈資源量
可收集的作物秸稈資源量即為農作物秸稈的理論資源量與可收集系數之積,通過之前對農作物的理論資源量的計算,與可收集系數結合,得出陜西省可收集的農作物秸稈資源量,具體見表2。可以看出,2011年陜西省農作物秸稈可收集資源量共1 408.02萬t,其中小麥秸稈占30.70%,稻谷秸稈占4.68%,玉米秸稈占35.71%,其他谷物秸稈占17.10%,豆類秸稈占2.07%,棉花秸稈占1.13%,油菜籽秸稈占5.95%,花生秸稈占0.48%,其他油料秸稈占1.80%,麻類秸稈占0.02%,糖類秸稈占0,烤煙秸稈占0.35%。
2.3 可利用農作物秸稈資源量
秸稈資源的主要利用方式包括秸稈的肥料(包括秸稈直接還田與堆肥還田)、飼料、生活能源、原料、焚燒與堆棄。這是在當年生產環境下秸稈資源的主要利用方式,在進行秸稈資源的能源轉化量分析時,哪些秸稈資源適合轉化,哪些秸稈資源應保持現有的秸稈利用方式成為了需要考慮的部分,以現有的利用方式來看,秸稈資源以生活能源、焚燒與堆棄無疑是低效利用方式,應全部轉化為高效的生物質能源進行利用,秸稈作為工業原料的部分應維持現有利用方式,秸稈資源作為可直接進行加工飼料與肥料的物質基礎,具有一定的生物特性,如果全部以能源利用方式進行轉化反而不妥,應適當予以保留。經過研究以往文獻,對比陜西地區的具體情況,使用Purohit等[15]對生物質能源化利用的研究,選擇秸稈資源用作適宜現階段利用方式的比例為15%,即可利用量為85%。得出不同種類的農作物秸稈可作為能源利用的資源量為:小麥秸稈367.45萬t,水稻秸稈56.04萬t,玉米秸稈427.37萬t,其他谷類秸稈204.61萬t,豆類秸稈24.81萬t,棉稈13.51萬t,油菜籽秸稈71.23萬t,花生秸稈5.76萬t,其他油料作物秸稈21.53萬t,麻類秸稈0.30萬t,糖類秸稈0.04萬t,煙草秸稈4.17萬t,合計1 196.82萬t。
3 秸稈資源生物質能源轉化
由表3可知,作物秸稈中碳含量在40%~50%,氫的含量在5.5%~6.2%,氧的含量在43%~45%[16],秸稈的平均熱值為14 226 kJ/kg,比薪柴平均熱值低15%,相當于標準煤熱值的48.57%,因此轉換系數比即為生物質能源的熱值與標準煤熱值的比值。
該研究選用韋茂貴等[17]計算的能源轉換系數,即小麥0.55,稻谷0.46,玉米0.55,其他谷物0.56,豆類0.65,棉花0.62,油菜籽0.61,花生0.54,其他油料0.58,麻類0.60,糖類0.49,烤煙0.55,計算出可能源化秸稈資源量,具體見表4。可以看出,陜西省可收集利用的秸稈資源量轉換為標準煤后得到的可替代化石能源量共663.56萬t,其中小麥秸稈占30.46%,稻谷秸稈占3.89%,玉米秸稈占35.42%,其他谷類秸稈占17.27%,大豆秸稈占2.43%,棉稈占1.26%,油菜籽秸稈占6.55%,花生秸稈占0.47%,其他油料作物秸稈占1.88%,麻類秸稈占0.03%,糖類秸稈占0,烤煙秸稈占0.35%。
4 結論與討論
陜西省2011年農作物秸稈理論資源量有1 689.15萬t,其中可收集的資源量1 408.02萬t,除去合理的傳統利用方式后,可利用為能源的秸稈資源量1 196.82萬t,如果這些生物質能源全部用于化石能源轉化將轉化為標準煤663.56萬t,當年能源消耗為10 128.41萬t油當量,秸稈能源所具有的能源效益相當于當年化石能源消耗的6.55 %,雖然用農作物產量估算秸稈資源量并獲得可收集利用資源量的方法已經比較成熟,但是仍存在一些問題,首先統計數據的不全面導致結果會有差異,朱建春等的研究中就列舉出曹國良估算中國2005年主要農作物秸稈量為6億t,而畢于運等估算出中國2005年主要農作物秸稈產量為8.42億t。張培棟等[18]統計出的農作物秸稈約為7億t。其次草谷比的取值也存在差異,王寧堂等[19]在研究中選取的小麥、玉米的草谷比分別為1.44、1.38,同時收集系數也存在差異,李志剛等研究中,小麥、玉米、棉花的收集系數分別為0.64、0.85、0.91,而王亞靜等的研究中小麥、玉米、棉花的收集系數分別為0.83、0.83、0.90,所以在計算過程中,如果同時選取最大草谷比與最大收集系數,計算出的農作物秸稈可收集利用量可能要比同時選取最小草谷比和最小收集系數得到的農作物秸稈可收集利用量多幾十甚至幾百萬噸[20-23]。
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