农业面源污染综合治理技术路径.docx

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1、农业面源污染综合治理技术路径一、技术概述（一）技术基本情况治理农业面源污染是发展绿色农业和实施乡村振兴战略的内在要求，是当前生态环境保护工作的突出难点。陕西省是黄河流域生态保护和丹江口重点省份之一，秸秆综合利用单一、地膜回收难度大、受污染耕地安全利用综合技术模式缺乏等成为制约农业面源污染治理的难点和短板。本技术重点针对以上问题,围绕农业生产、粮食安全及人体健康等国家战略需求，通过在陕北、渭北、陕南等地区开展调研和试点示范，探究以关中地区为重点的秸秆综合利用技术路径，地膜科学使用回收技术线路和以关中陕南地区小麦-玉米、油菜等作物为主的中轻度受污染耕地安全利用技术模式，促进农业废弃物资源化利，较好

2、地解决了中轻度受污染耕地安全利用的问题。（二）技术试验推广情况2018-2023年分别在关中七市，渭北陕北等10市67个县区区域和秦岭南北两麓开展了秸秆“五化”利用、地膜回收使用试点示范和多轮中轻度重金属污染农田安全利用技术试验示范，形成了以关中地区小麦、玉米秸秆为主的秸秆“肥料化、饲料化、燃料化、原料化、基料化为主”五化利用模式，总结筛选出地膜科学使用4个可操作运行模式，包括互联网回收监管运行模式、“以奖代补”运行模式、第三方企业闭环管理运行模式及回收利用系统环节补贴运行模式，初步建立源头减量，科学覆膜、田间捡拾、回收利用技术线路。种植筛出秦岭南北两麓选多种重金属低积累的小麦、水稻、玉米品种

3、，结合深翻耕、叶面阻隔和土壤重金属钝化调控技术，总结形成陕西省关中地区小麦-玉米轮作和陕南地区水稻-油菜轮作区、玉米单作等中轻度受污染耕地安全利用技术导则。（三）技术提质增效情况1 .秸秆综合利用水平不断提升，通过“五化”利用技术推广，关中地区秸秆综合利用率连续三年稳定在93%以上。2 .农膜回收水平不断提升，2021年全省农膜使用量约9.04万吨，回收量为7.52万吨，回收率为83.2%,2022年全省农膜使用量约9.41万吨，回收量为8.03万吨，回收率为85.66%.加厚高强度地膜和全生物降解地膜已在玉米、马铃薯、设施蔬菜等作物上得到推广，累计推广面积K）O万亩左右。同时，通过品种移栽、

4、机械打孔等手段集中解决作物破膜生长关键技术，逐步被农民群众接受并得到推广应用。3 .集成的以低积累作物筛选、调理剂应用、叶面阻隔剂筛选、农艺措施优化为核心的农田重金属综合调控技术体系，将其应用于中轻度Cd污染为主的耕地土壤，可使土壤Cd有效态降低5-10%,土壤PH值上升0.205-0.375个单位，阳离子交换量增幅11-27虬土壤有机质增幅18-32%,农作物籽粒中Cd含量降幅26-36%,农作物产量增加28-35%,在实现中轻度Cd污染农田土壤提质增效、安全利用的同时提升农作物产量，有效保障陕西省农产品质量安全。（四）技术获奖情况无。二、技术要点（一）关中地区秸秆综合利用有效路径1.秸秆肥

5、料化利用1.1 秸秆直接还田1.1.1 秸秆机械混埋还田（1）技术概述。秋季玉米收获后，用切碎机械将摘穗后的秸秆就地粉碎，均匀地抛撒在地表，随即采用旋耕设备耕翻入土，使秸秆与表层土壤充分混匀，并在土壤中分解腐烂，以达到改善土壤结构、增加有机质含量、促进农作物持续增产等效果。（2）技术要点。采用安装有秸秆切碎装置的联合收割机，在进行收获作业的同时，同步进行秸秆切碎和抛撒，要求秸秆粉碎长度小于8cm。秸秆灭茬时，采用大、中型旋耕机械进行整地作业，旋耕深度12c为使秸秆与肥、土混拌均匀，采用反转灭茬机作业一遍效果较好，或正转灭茬机旋耕两次。每亩还田50Okg秸秆时，应补施4.5kg纯氮和1.5kg纯

6、磷,以促进秸秆腐烂分解。1.1.2秸秆机械翻埋还田（1）技术概述。用秸秆粉碎机将摘穗后的农作物秸秆就地粉碎，均匀抛撒在地表，随即翻耕入土，使之腐烂分解，有利于把秸秆的营养物质完全地保留在土壤里，增加土壤有机质含量、培肥地力、改良土壤结构并减少病虫危害。（2）技术要点。选择适宜不同土壤类型的耕整机械，并配套大马力拖拉机，翻压大于20cm,采用翻耕结合旋耕耙平一遍,打碎根茬并实现秸秆与肥料、土壤混合，有利于下茬作物的播种出苗及生长发育。尽量趁秸秆青枝绿叶时及时翻入田间，并配施一定量的肥料，提高秸秆腐解速度。1.1.3秸秆少免耕覆盖还田（1）技术概述。在免耕、秸秆地表覆盖情况下，进行农作物直播或移栽

7、，包括条带式秸秆覆盖还田、秸秆全覆盖还田、根茬覆盖还田、整秆秸秆垄沟覆盖还田。保护性耕作要求秸秆覆盖率不低于30%,但70%以上秸秆覆盖率才能更好地发挥保护性耕作的效益。对干旱半干旱地区农田保墙、降低水分蒸发和风蚀水蚀风险作用明显，机械作业较为简单，节本降耗显著，抑制杂草生长。（2）技术要点。一是为保证良好的秸秆覆盖效果及减少播种时的堵塞现象，一般进行一次秸秆粉碎作业。二是为避免长期少（免）耕有可能引起的底层土壤板结问题，常年秸秆免耕覆盖还田要定期与土壤深松相结合。三是少（免）最好一次性完成开沟、播种、施肥、镇压等复式作业。四是将秸秆犁耕翻埋还田与免耕覆盖还田相结合，实行“一翻两免”模式（1年

8、深翻、2年免耕）。1.2秸秆肥料还田1.2.1秸秆腐熟还田（1）技术概述。通过接种外源有机物料腐解微生物菌剂（简称为腐熟剂），快速降解秸秆木质纤维物质，最终在适宜条件下,将秸秆分解矿化成为简单的有机质、腐殖质以及矿物养分。包括：在秸秆还田时直接接种有机物料腐解微生物菌剂，促进还田秸秆快速腐解和将秸秆堆积或堆淞在田头路旁；接种有机物料腐解微生物菌剂，待秸秆基本腐熟（腐烂）后再还田。（2）技术要点。采用含有效微生物菌种两种或两种以上复合常温菌剂为宜。用于田头路旁堆腐所用的菌种，应采用尿素等氮肥调节C/N；对于麦油秸秆全量还田时，在原来施肥量基础上,应额外增加3-5kg亩尿素，或将后期施氮量前移。1

9、.3.1秸秆生产有机肥（1）技术概述。利用腐熟剂中菌种制剂和各种酶类在秸秆65%持水量、温度50。（2-70。C条件下，将固体有机质降解为植物易于吸收的小分子物质。通过创造微生物正常繁殖的良好环境条件，促进微生物代谢进程，加速有机物料分解，放出并聚集热量，提高物料温度，杀灭病原菌和寄生虫卵，获得优质的有机肥料。（2）技术要点。秸秆生产有机肥首先需要将秸秆粉碎为ICnI左右的颗粒，再将粉碎好的秸秆和畜禽粪便等其他物料，按照25-30：1的碳氮比和60%的含水率进行调配。快速堆肥化方式生产有机肥时，物料大致经历升温、高温和降温3个阶段。升温阶段大致2-3天左右；高温阶段一般1周左右，陈化（降温）过

10、程约4-5周。有机肥造粒前，对物料需进行粉碎、筛分、干燥处理，经过造粒、整形、抛圆后，需经烘干、冷却除尘、筛分等生产工序，方可包装入库贮存。1.4.1秸秆生产炭基肥（1）技术概述。通过热解工艺将秸秆转化为富含稳定有机质的生物炭（俗称秸秆炭），然后将生物炭与化肥、有机肥等按照一定的比例混合造粒，制成复合炭基肥，或进一步配混成炭基微生物肥，用以改善土壤结构及理化性状。生物炭碳含量极其丰富，不仅能提高土壤有机质，而且能缓释营养，提高肥效，固碳效果显著。（2）技术要点。秸秆炭基肥生产和应用，一是生物炭不宜施用于碱性太高的土壤，pH值接近或超过8的土壤应严禁施用。二是生物炭不宜直接表施，应与整地相结合，

11、将其混合在土壤中。三是生物炭与适量化肥或有机肥配合施用。2.秸秆饲料化利用2.1 秸秆青贮（1）技术概述。在适宜的条件下，通过乳酸菌等提供有利的环境，使嗜氧性微生物在存留氧气耗尽后，活动减弱或停止,从而达到抑制和杀死多种微生物、保存饲料的目的。在青贮饲料中微生物发酵产生有用的代谢物，使青贮饲料带有芳香、酸、甜等的味道，能大大提高食草牲畜的适口性。（2）技术要点。秸秆青贮需选择可溶性糖分含量为其鲜重1%的秸秆（玉米、高粱、甘薯等）。青贮原料含水量为65%-75%,以保证乳酸菌正常活动。青贮原料应粉碎或切碎，玉米秸、甜高粱秆等比较粗硬的秸秆粉碎成Icm左右，小麦等比较柔软的秸秆切碎成3-4CnI左

12、右。2.1.2秸秆碱化/氨化（1）技术概述。通过碱化处理可使秸秆中的纤维素、半纤维素与木质素分离，引起细胞壁膨胀、结构疏松，成为反刍动物瘤胃微生物的营养源，被动物吸收和利用，从而提高秸秆的消化率。（2）技术要点。氨化最佳温度为10-25寸。温度在17。C时,氨化时间可少于28天；温度高达28。C时，只需10天左右即可氨化完毕。氨用量一般液氨2.5%-3.0%,尿素4.0%-6.0%,氨水10%-15%,碳酸氢氨10%-15%,秸秆需保持25%-35%的水分。2.1.3秸秆加工压块饲料（1）技术概述。将各种农作物秸秆经机械侧切或揉搓粉碎之后，根据一定的饲料配方，与其他农副产品及饲料添加剂混合搭配

13、，经过高温高压轧制而成的高密度块状饲料。秸秆压块饲料加工可将维生素、微量元素、非蛋白氮、添加剂等成分强化进颗粒饲料中，使饲料达到各种营养元素的平衡。(2)技术要点。根据当地秸秆资源条件，确定压块饲料生产秸秆品种。适宜压块加工的秸秆湿度为16%-18%,切碎长度为30-50cmo对粉碎后的秸秆需进行除尘、发酵处理，以提高其营养水平。为了使压块饲料在加水松解后能够直接饲喂，可在压块前添加足够的营养物质，使其成为全价营养饲料。2.4.1秸秆揉丝加工(1)技术概述。具备了秸秆切碎和粉碎处理的所有优点，且分离了纤维素、半纤维素与木质素，同时由于秸秆丝较长，能够延长其在瘤胃内的停留时间，有利于牲畜的消化吸

14、收，从而达到既提高秸秆采食率，又提高秸秆转化率的双重功效。青贮玉米秸秆揉切效果更佳。(2)技术要点。根据所要揉搓秸秆长度，随时调整物料的揉碎程度，合理调整刀片间隙。在揉碎青玉米秸时，刀片间隙可大于0.3mm,揉碎稻草时，刀片间隙可小于0.2mm,若工作中发现揉碎出的长草较多，则将刀片间隙减小，以保证揉碎质量。2.5.1秸秆微贮(1)技术概述。将经过机械加工的秸秆贮存在水泥池、土窖、缸、塑料袋等设施内，通过添加微生物菌剂进行微生物发酵处理，使秸秆变成带有酸、香、酒味，家畜喜食的粗饲料的方法。根据贮存设施的不同，秸秆微贮的方法主要有：水泥窖微贮法、土窖微贮法、塑料袋微贮法、压捆窖内微贮法。（2）技

15、术要点。按照“分层装料、分层撒入玉米面或麦萩、分层喷洒水和菌液、分层压实”技术逐层装窖，装完后，在最上面均匀地撒一层食盐粉，食盐用量为250gm2o然后，再充分压实，盖严塑料薄膜，再在上面盖上20-30CnI厚的干秸秆，覆土15-20cmo微贮秸秆的含水量一般为60%-65%,用于微贮的秸秆必须无霉烂变质、无污染，养牛用的秸秆长度不超过8cm,养羊用的不超过5cm。秸秆微贮后，窖池内的贮料会慢慢下沉，应及时加盖土，使之高出地面，并在距窖四周约1米处挖好排水沟，以防雨水渗入。在夏季封窖21天，秋季封窖30天后，可开窖检查微贮秸秆质量。优质的微贮麦秸、玉米秸或稻草，色泽金黄，有醇香、果香和酸香味，

16、手感松散、柔软、湿润。3 .秸秆基料化利用（1）技术概述。以玉米秸秆、玉米芯为主要原料，配比其他营养原料，生产食用菌的过程。秸秆食用菌栽培技术包括秸秆栽培草腐菌类技术和秸秆栽培木腐菌类技术，利用秸秆生产的草腐菌主要有双抱蘑菇、草菇、鸡腿菇、大球盖菇等，利用秸秆生产的木腐菌主要有香菇、平菇、金针菇、茶树菇等。（2）技术要点。利用秸秆栽培食用菌，一是合理配混营养,提高菌棒质量。二是注重培养料高温杀菌消毒，严禁使用农药。三是在无菌环境下，安全保存和接种菌棒，避免菌棒和菌种发霉变质。四是受污染菌棒要及时销。4 .秸秆燃料化利用4.1 秸秆固体成型燃料（1）技术概述。利用木质素充当粘合剂将松散的农作物秸秆等农林剩余物挤压成颗粒、块状和棒状等成型燃料，具有高效、洁净、点火容易、贮运方便、易于实现产业化生产和规模应用等优点，是一种优质生物质燃料，可为农村居民提供炊事、