秸秆综合利用是上海深耕现代绿色农业、推进农业生态可持续发展的关键抓手,更是这座超大城市统筹耕地保护、资源循环与生态治理的重要举措。按照全市农作物秸秆综合利用工作部署,上海始终坚持立足现有工作基础、着眼长远发展需求,以巩固成熟技术、破解发展瓶颈、提升综合利用效率为核心方向,系统化、常态化推进秸秆资源化利用各项工作。
近日,青浦区重固镇田间地头举办的水稻秸秆田边发酵技术现场观摩会,汇聚了市内众多农业领域专家、一线种植大户以及基层农技推广人员,大家齐聚现场观摩学习、交流探讨,一同见证上海秸秆资源化利用领域的最新科研成果。
此次技术成果由上海市农业科技服务中心联合上海市农业科学院生态环境保护研究所联合攻关打造,科研团队自主研发出秸秆收集、粉碎、揉捻一体化专用农机设备,搭配田间就地发酵的全新作业模式,成功构建起特色鲜明、可复制推广的“秸秆沃土”利用新体系,为上海秸秆综合利用产业发展交出了亮眼的阶段性答卷。
上海本地农作物秸秆年产生量约100万吨,其中水稻秸秆占比接近九成。多年来,全市农作物秸秆综合利用率持续稳定在98%以上,整体利用水平位居前列,但现阶段利用方式仍较为单一,机械化直接还田占据主导。
为进一步挖掘秸秆资源价值,推动产业向低碳化、高值化方向转型,上海市农业农村委持续发力,将提升水稻秸秆离田综合利用能力作为重点攻坚方向。根据规划,“十五五”时期上海提出全新发展目标,力争将全市农作物秸秆综合利用率提升至99%以上,同时把秸秆离田利用率提高至35%以上。
目标清晰明确,但落地过程仍面临不少现实难题。上海郊区农田地块布局分散、单块面积偏小,细碎化特征明显,给秸秆规模化收储运带来不小阻碍,也推高了整体运营成本。与此同时,长期实行秸秆全量还田模式,使得部分农田中的秸秆无法充分腐解,进而造成田间病虫草害逐年累积,影响耕地质量与农作物生长。
在此背景下,水稻秸秆田边发酵技术应运而生,成为破解当下难题、助力目标落地的重要突破口。目前,该项技术已先后在青浦重固、松江新浜、奉贤青村建成三大试验示范基地,经过第三方专业机构严格检测,田边发酵产出的有机肥各项指标,均完全符合NY/T 525有机肥料国家行业标准,过硬的产品品质,为上海全面提升秸秆综合利用整体水平增添了坚实的技术支撑。
秸秆直接还田模式虽然能够留存土壤有机质,却始终难以摆脱腐解速度慢的短板。上海市农业科学院张翰林研究员在现场介绍,水稻秸秆直接还田后,待到下一季水稻播种时,秸秆腐解率仅能达到50%至55%。
倘若还田操作不规范、未严格遵循技术标准,未完全降解的秸秆会留存于土壤之中,不仅会阻碍水稻秧苗扎根生长,容易引发死苗现象,还会出现作物争氮导致秧苗发黄、田间病虫草害多发等一系列次生问题,直接影响农业生产效益。
而传统的秸秆离田集中发酵模式,虽能有效规避直接还田的各类弊端,却受制于高昂的收储运成本,加之大型集中处理站点服务覆盖范围有限,很难适配上海郊区细碎化农田的生产现状。针对这一行业共性难题,科研团队另辟蹊径,将研发重心放在“田边就地处理”上,摒弃远距离转运秸秆的传统思路,实现秸秆就地转化、就地还田,让有机肥料在田间地头直接产出。
在观摩现场可以看到,整套作业流程无需搭建大型厂房,也无需调配大量运输车辆,一台履带式一体化农机便可完成全流程作业。设备行驶在田埂之上,依次完成秸秆收集、粉碎、揉捻以及菌剂均匀混合等多道工序,原本完整的水稻秸秆被加工成质地细软的纤维物料。工作人员再将处理后的秸秆物料就地堆垛,形成直径1.2米、高1.1米的微型发酵堆体,打造天然“微型发酵仓”。
据技术人员介绍,这类田间堆垛短短4至5天内内部温度就能升至60℃以上,70℃以上的高温状态可稳定维持十天左右,短短一个月便能完成初次发酵,后续再进入自然陈化阶段。
待到次年农田施用基肥时,发酵成熟的秸秆有机肥可直接就地撒施还田,发酵过程使用的覆盖材料还能循环反复利用,进一步降低耗材成本。此前上一季水稻秸秆完成全流程发酵后,整体体积缩减至原来的三分之一,肥效达标且使用便捷,完全满足农田施肥需求。
一项新技术能否真正扎根田间、普及推广,成本与实际效益是两大核心考量。科研团队选取江苏启东1600亩示范田开展全流程成本核算,得出详实数据:从秸秆收集、添加辅助原料、投放专用菌剂,到最终有机肥撒施还田,每亩农田综合处理成本控制在100元左右,该成本区间还预留出社会化服务主体的合理利润空间,具备市场化推广基础。
从使用效果来看,该项技术优势同样突出。经发酵处理制成的有机肥,总养分含量可达4%至5%,施入农田后能够有效优化土壤团聚体结构,大幅提升土壤大团聚体中碳、氮、磷等关键养分含量,持续改良耕地地力。在实际种植中,施用该有机肥的水稻田块,亩产实现数十公斤的稳步增长,增产增收效果直观可见。
这也意味着,针对上海及长三角地区大量难以开展规模化离田作业的零散农田,田边发酵技术无需投入高额收储运费用,就能以低成本实现秸秆资源高值化循环利用,精准适配区域农业生产特点。
凭借技术成熟、成本可控、生态效益突出等多重优势,这套源自上海的秸秆综合利用技术不仅在沪郊多个区域落地示范,还成功走出上海,在江苏、浙江等长三角多地推广应用,累计示范面积突破1万亩,同时连续入选江苏省2024年、2025年度秸秆综合利用重点推荐技术名录,区域影响力持续扩大。
研讨环节由上海市农业科学院生态环境保护研究所所长吕卫光主持,业内专家、基层农技人员、种植代表齐聚一堂,围绕技术细节优化、设备迭代升级、全市规模化推广路径、配套服务保障等内容展开深度交流与研讨。
从政策层面而言,田边秸秆发酵技术紧扣耕地保护、资源循环利用的农业发展硬性要求,契合绿色农业发展导向;从农户实际生产角度出发,全程机械化作业模式简化操作流程,大幅减少人工投入,打消了农户使用顾虑;从生态环保视角来看,“田间收集—就地发酵—有机肥还田”的闭环模式,大幅减少秸秆转运过程产生的碳排放,同时以天然有机肥替代部分化肥,持续推进农业面源污染治理,助力农业领域绿色低碳减排。
回望发展历程,农作物秸秆的处置方式经历了从过去露天焚烧,到后来单一机械化还田,再到如今田边精细化资源化利用的三重转变。上海农业科研工作者依托自主创新的农机装备与配套技术,彻底重塑了超大城市农业废弃物的循环利用模式。
水稻秸秆在田间完成资源化“蜕变”,变废为肥、反哺农田,这套创新模式也为超大城市平衡耕地保护与资源高效利用,探索出一条可复制、可推广、可持续的都市绿色农业发展新路径。