时间:2021-07-30 13:09
来源: 中持绿色
高标准农田建设是加快现代农业发展,助推乡村振兴的重要基础性工程。中持绿色不断积极探索有机废弃物处理与生态循环农业结合的新模式,助力高标准农田的提档升级。在山东肥城,中持绿色旗下项目公司中标2020年肥城市高标准农田建设项目并顺利实施,以畜禽粪便、农作物秸秆等农业源有机固体废弃物综合处理后生产的高品质生物有机肥为农田土壤改良、土壤地力提升、农作物提质增效提供服务,实现有机废弃资源的良性循环,助力乡村振兴。
01
政 策 导 向
中央农村工作会议
2020年12月28日至29日 ★ 北京
习近平总书记在2020年12月28日至29日召开的中央农村工作会议强调,保护耕地,确保粮食安全,建设高标准农田是一个重要抓手,要坚定不移地抓下去。
图丨中央农村工作会议在北京举行
2021年初发布的中央一号文件、《国务院办公厅关于切实加强高标准农田建设提升国家粮食安全保障能力的意见》(国办发〔2019〕50号)等多项政策明确表示,为适应确保国计民生要求,以保障国家粮食安全为底线,实施新一轮高标准农田建设规划,提高建设标准和质量,今年全国计划新建高标准农田1亿亩,加快补齐农田基础设施短板,提升粮食产能。
图丨中央一号文件关于“高标准农田”的政策要求
农业农村部于2021年4月发布的《高标准农田建设质量管理办法(试行)》中明确表示,要“推动耕地质量保护提升、生态涵养、农业面源污染防治和田园生态改善有机融合,提升农田生态功能”,“因地制宜提出工程、农艺(农机)、生物、管理等措施,明确建设内容和质量要求、投资和效益目标等”,“持续跟踪耕地质量变化情况,加强高标准农田后续培肥,稳定提升地力”。
图丨《高标准农田建设质量管理办法(试行)》
2004年中央一号文件首次提出“建设高标准农田”,到2020年全国已建成高标准农田约8亿亩。近期集中的政策指引意味着高标准农田建设将迈入新阶段,《乡村振兴战略规划2018-2022年》中明确提出把高标准农田建设作为农业综合生产能力提升重大工程,确保到2022年建成10亿亩高标准农田。
02
高 标 准 农 田
高标准农田是指在划定的基本农田保护区范围内,建成集中连片、设施配套、高产稳产、生态良好、抗灾能力强、与现代农业生产和经营方式相适应的高标准基本农田。高标准农田是农业生产的重要物质基础,确保耕地数量,提高耕地质量。切实抓好高标准农田建设和管理,是保障国家粮食安全、发展现代农业、全面建成小康社会的坚实基础。
农业农村部的调查显示,和上世纪80年代相比,30年来,我国耕地的基础地力下降了至少10个百分点。农业农村部耕地质量监测保护中心副主任李荣说:“上世纪80年代水田和旱地,基础地力水田大概在80%,旱地也可以达到60%,现在水田下降到60%,旱地基本上在40%,有些地方下降得更厉害,现在有很多亩产,大多数都是以化肥大量投入来支撑的,一旦化肥不投入了,很有可能地力就产不出来。”
图丨中国农业大学副校长辛贤观点
2020年12月27日CCTV《焦点访谈》栏目曾报道,化肥对粮食产量的贡献高达50%以上,但是用得太多、用得不合理,长期下来就会引起耕地退化、地力下降。目前,我国耕地质量问题集中体现在“三片地”上,也就是南方耕地的酸化、北方耕地盐碱化、东北黑土地的退化,这“三片地”的涉及面积已经达到6.6亿多亩,也是耕地治理的重点区域。
长期不合理施用化肥已成为危害生态环境和影响土地质量的重要因素,导致土壤酸化、板结,肥料利用低效,农作物产量、品质受到影响。过量施肥导致水体污染严重,农业面源污染加剧,这些问题均已成为农业、农村工作人员的共识问题。通过建设高标准农田可增强土壤蓄水保墒、保水能力,促进土壤养分协调,提高化肥利用率,降低资源消耗,为推广科学施肥、节水技术创造有利条件。
高标准农田建设项目实施十几年来,政府部门从注重硬件建设,物理改良,开始转向注重硬件、软件相结合,物理、生物等多种改良措施并行,注重耕地地力保护提升,加强生态涵养、农业面源污染防治和田园生态的有机融合,提升耕地土壤生态水平,真正实现“藏粮于地、藏粮于技”的国家战略。
图丨土壤有机质的重要性
健康的土壤是活性的土壤
健康的土壤是一个活性的、动态的生态系统,富含大大小小的有机体,他们扮演着众多至关重要的功能,诸如,将死亡的、衰败的物质及矿物质转换成植物所需的养分(养分循环);控制植物病害、昆虫和田间害虫,通过积极影响土壤保湿能力及肥力来改善土壤结构,并最终提升作物产量。
健康土壤也能通过维持或增加碳含量,来缓解气候变化带来的影响。
为何土壤有机质如此重要
土壤有机质影响土壤的化学和物理性质及其整体健康,影响土壤结构和孔隙度,土壤渗入速率和保湿能力,多样性和生物活性,植物养分供给。
为达到维持土壤肥力并实现可持续生产的目标,有机物、水和土壤之间的养分交换必不可少。如果土壤在被用于种植农作物时,没有恢复有机质和营养成分,那么,养分循环将被破坏,土壤肥力将出现下降,生态系统的平衡将被打破。
只有健康的、活性的土壤才能生产营养丰富、品质优良的作物。
03
中 持 绿 色 助 力
高 标 准 农 田 建 设
针对目前广泛存在的农业面源污染加剧、农田土壤质量下降、绿色生态农业投入物需求增加,中持绿色提出了“城乡有机废弃物区域解决方案”,构建有机固废“三级网络”处理应用体系,将有机废弃物转化加工为高品质功能肥料,并回收生物质能,实现资源化、能源化的利用,建立良性城乡物质循环,重构城乡区域环境、农业和能源要素。
图丨肥城市畜禽污染物治理与综合利用项目
肥城市畜禽污染治理与综合利用项目,针对肥城畜禽养殖粪便、果蔬垃圾、秸秆、餐厨垃圾等有机废弃物,采用“干式厌氧消化”、“滚筒动态好氧发酵”、“沼气提纯”等核心技术,生产生物天然气、有机肥,土地流转和有机质还田综合服务,进行沼渣沼液农业应用研究和示范。
图丨中持绿色有机固废“三级网络”处理实践
图丨中持绿色产品—持壮®含腐植酸生物有机肥
在肥城,中持绿色将沼渣进行高值化利用研究,针对贫瘠土壤或素土地力需要快速提升的需求,研发了持壮®含腐植酸生物有机肥,通过DANAS®高干厌氧和SG-DACT®动态好氧联合发酵工艺制成,将厌氧菌及好氧菌的次生代谢产物最大限度的富集在一起,与常规的堆肥产品相比,含有更丰富的腐植酸等促长抗病物质,能增加土壤团粒结构,避免土壤板结,提高土壤的酸碱缓冲能力,抑制和改善土壤酸化现象,提高土壤透气性和保水保肥能力。定向添加的SG-core核心功能菌群,能在土壤里快速繁殖,在作物根际周围形成对作物生长有益的微生物群落,可更好的促进作物根系生长,提高作物根系对养分的吸收能力及抗病抗逆能力。
04
土 壤 改 良 效 果
1、对土壤理化性质的影响
表1. 不同处理土壤理化性质情况
每亩地施用一吨含腐植酸生物有机肥后,土壤的理化性质较施用前均有大幅改善。施用后的土壤有机质为16.79g/kg,碱解氮为55.54mg/kg,有效磷为40.25mg/kg,速效钾107mg/kg,相较于施用前分别提升24.29%、22.98%、26.57%、30.49%;土壤酸碱度基本保持不变;土壤容重下降,说明施用含腐植酸生物有机肥后,土壤孔隙度增加,透气性好,有利于作物吸收营养物质。
2、对土壤微生物群落组成的影响
图1. 4个处理α多样性分析
横坐标代表物种排序的数量;纵坐标代表观测到的相对丰度。样本曲线的延伸终点的横坐标位置为该样本的物种数量,曲线越平滑下降表明样本的物种多样性越高,而曲线快速陡然下降表明样本中的优势菌群所占比例很高,多样性较低。
图2. 4个处理优势菌群比较
由图1可知,PJ1曲线下降最快,说明优势菌群占比较高,结合图2,PJ1处理的优势菌群为木霉属,毛壳菌科未知属,腐质霉属。毛壳菌科和腐质霉属属于土壤常见习居菌属,木霉属是有益菌群也是含腐植酸生物有机肥添加的有益微生物,说明使用含腐植酸生物有机肥后,添加的微生物能在土壤中定殖并形成优势菌群。
Fusarium 镰刀菌属会包含一些根腐、枯萎病的病原菌,在PJ0和P0两个处理中出现了镰刀菌属的优势菌群,而镰刀菌属未在PJ1和PJ2两个处理中形成优势菌群,说明应用有机肥后能降低致病菌菌群数量,减少作物染病风险。
含腐植酸生物有机肥施用后,不但能提高土壤养分及有机质的含量,且能使有益菌形成优势菌群定殖在土壤中,减少土壤病原菌含量,降低作物染病风险。
3、对土壤酶活的影响
表2. 不同处理土壤酶活情况
土壤酶活性与土壤养分密切相关,反映土壤养分(尤其是C、N、P)转化的强弱,表征土壤肥力,适用于对施肥效果的评价。
蔗糖酶是评价土壤熟化程度和土壤肥力水平的一个指标,一般情况下,土壤肥力越好,蔗糖酶活性越强。土壤磷酸酶能将土壤中有机磷转化成可供植物吸收的无机磷。脲酶是对尿素转化起关键作用的酶,对提高氮肥利用率有重要意义。
如表2所示,在施用含腐植酸生物有机肥后,土壤磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性都有所提高,说明含腐植酸生物有机肥能提高土壤酶活,增加施肥效果,改善土壤肥力。
结
“环保+农业”的融合将是生态循环农业未来发展趋势,也是实现耕地可持续发展的必然手段。中持绿色对于肥料的研发和利用,因地制宜,立足项目所在地农业、土壤需求,提高废弃物处理项目中沼渣沼液高值化利用效率,为循环农业提供终端技术支持与创新应用实践,解决“最后一公里”的问题。高品质功能型有机肥料还田循环利用,为城乡生态综合体赋能加持,实现城乡物质良性循环。
未来,中持绿色仍将不断探索,迭代创新,用领先技术解决区域污染问题,以创新模式服务区域环境,秉持精益求精的初心,不懈追求创新卓越的精神,迈向绿色、健康、可持续的长期发展。
编辑:赵凡
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