春意正濃,在安徽省池州市平天湖試驗(yàn)示范基地,正處盛花期的紫云英隨風(fēng)擺動,仿佛綠海掀起紫浪,浸潤著即將播種的稻田。旋耕撒肥一體機(jī)轟鳴作響,鐵犁翻滾之處,絳紫色的花瓣隨著灰白色的“彈丸”被一同埋入泥土,留下松軟的田地。
紫云英是我國南方稻區(qū)最有代表性的綠肥植物,這些“彈丸”則混合了多種由“新型綠肥產(chǎn)品創(chuàng)制與產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目研發(fā)的減排、控鎘綠肥增效產(chǎn)品,包括最新研制并投入市場的調(diào)酸控鎘緩釋肥“控丐美”。它們?nèi)谶M(jìn)田地,讓氮素與有機(jī)質(zhì)加速積累,讓重金屬污染不斷減輕,而幾個月后,這片稻田也將以沉甸甸的稻穗完成一場“生態(tài)輪回”。
日前,該項(xiàng)目在池州市召開2025年度現(xiàn)場觀摩暨交流會,會議由茂施農(nóng)業(yè)科技有限公司與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所聯(lián)合主辦,項(xiàng)目指導(dǎo)專家組成員、各課題及子任務(wù)負(fù)責(zé)人、全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心代表等出席會議,共同探討綠肥技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀與未來。
為什么要發(fā)展綠肥技術(shù)?我國以全球約10%的耕地,生產(chǎn)了全球20%以上的糧食和近30%的蔬菜水果。然而,長期超負(fù)荷耕作讓農(nóng)田難以休養(yǎng)生息,土壤退化、肥力低下、重金屬污染、農(nóng)業(yè)面源污染等問題相伴而生。
綠肥是利用季節(jié)性或空間性閑置的土地種植的固氮及養(yǎng)地作物,將其翻壓回田或者覆蓋還田,能夠?yàn)檗r(nóng)田提供養(yǎng)分和有機(jī)物。這種方法在我國農(nóng)耕史上源遠(yuǎn)流長,《齊民要術(shù)》記載“美田之法,綠豆為上”,民間農(nóng)諺流傳“綠肥種三年,瘦地變肥田”。如今,立足“綠肥內(nèi)源調(diào)控土壤健康”的科學(xué)理念,以“綠肥制度+新產(chǎn)品協(xié)同”為研發(fā)思路的技術(shù)模式,正在續(xù)寫我國綠肥新的篇章。
“解決好農(nóng)田土壤內(nèi)部的問題,才能真正遏制土壤退化的發(fā)生和發(fā)展?!表?xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員曹衛(wèi)東認(rèn)為,綠肥不同于商品有機(jī)肥、畜禽糞便等外源有機(jī)(類)肥料,其利用根植于農(nóng)作制度,以其自身的生命活動活化并固定環(huán)境養(yǎng)分,最后回歸農(nóng)田,輸入有機(jī)物,能夠深層次地調(diào)節(jié)土壤性狀。
鑒于此,國家于2021年啟動“新型綠肥產(chǎn)品創(chuàng)制及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目,目的是發(fā)揮好綠肥培育健康農(nóng)田土壤的基礎(chǔ)作用,研發(fā)出適應(yīng)我國農(nóng)田需求,能夠同步實(shí)現(xiàn)養(yǎng)地、節(jié)肥、減排、控污的綠色、高效的新型農(nóng)田投入品及有關(guān)技術(shù)模式,并實(shí)施產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
新產(chǎn)品為施肥帶來新方式。項(xiàng)目依據(jù)綠肥還田后能夠提供的養(yǎng)分、提升土壤肥力情況,針對各地不同氣候、土壤、作物類型,研制出配套的綠肥制度主作物專用緩釋、配方肥。在全國15個省市區(qū)開展的應(yīng)用驗(yàn)證結(jié)果顯示,采用這些配方肥,可以減施肥料30%,并且在水稻、玉米等作物上能夠?qū)崿F(xiàn)一次性簡化施肥,大大降低了農(nóng)田環(huán)境壓力和農(nóng)事操作用工。
在減排控污方面,鑒定獲得一批鈍化型、吸附性控鎘材料和甲烷抑制型、氧化亞氮減排新材料,并研制出一批新產(chǎn)品。新材料、新產(chǎn)品在中低鎘污染土壤上可降低土壤有效鎘30%~68%,實(shí)現(xiàn)稻米鎘符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)(0.2mg/kg);減少稻田甲烷排放34%~80%,降低旱地氧化亞氮排放18%~40%。
綠肥-新產(chǎn)品協(xié)同技術(shù)模式在全國各地成效顯著。在湖南省益陽市赫山區(qū)的研發(fā)基地,紫云英與黑麥草混播的綠肥配置,配合綠肥干耕曬垡、減排產(chǎn)品配施、緩控釋肥一次性基施、水稻季干濕交替灌溉為核心的綠肥-雙季稻節(jié)肥減排與養(yǎng)分流失控制技術(shù)模式,讓地塊實(shí)現(xiàn)早稻減施氮肥30%~40%、晚稻減施氮肥10%~15%、甲烷減排30.2%~35.6%、氮磷總養(yǎng)分流失量下降31.2%~38.5%,相較對照組水稻增產(chǎn)7.7%。
福建省南平市示范基地使用綠肥協(xié)同緩釋肥及減排產(chǎn)品,與常規(guī)施肥相比,水稻節(jié)氮40%,稻谷增產(chǎn)17.4%,每公頃增收1680元,甲烷減排25.6%~30.2%,氮磷養(yǎng)分流失量下降30.8%~35.5%。
在西北旱地,甘肅省永昌縣示范區(qū)通過春麥復(fù)種箭筈豌豆與毛葉苕子,配合專用緩釋肥一次性基施,綠肥麥秸聯(lián)合還田、配飾玉米炭等技術(shù),與常規(guī)麥后休閑比較,小麥增產(chǎn)7%,氧化亞氮排放降低32%。
云南省曲靖市麒麟?yún)^(qū)的酸性鎘污染土壤采用光葉苕子協(xié)同石灰綜合治理技術(shù),與常規(guī)種植相比,土壤pH值從5.28提高到5.51,土壤有效鎘含量降低66.4%,玉米增產(chǎn)5.3%,籽粒鎘含量降低53.3%,符合農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)。
從西北旱區(qū)到沿海稻區(qū),“綠肥制度+新產(chǎn)品協(xié)同”的技術(shù)模式展現(xiàn)了節(jié)肥增收、固碳減排、養(yǎng)分流失控制、調(diào)酸控鎘等多重效應(yīng)。據(jù)了解,截至目前,稻區(qū)節(jié)肥減排降損示范面積46.9萬畝,旱地節(jié)肥減排示范11.53萬畝,鎘污染治理示范3.4萬畝,產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用5.0萬畝。
綠色、高效的緩控釋肥包膜與造粒技術(shù)是產(chǎn)品創(chuàng)制的基石,也是產(chǎn)業(yè)化的堅(jiān)實(shí)后盾。項(xiàng)目創(chuàng)新植物源膜材料及包膜技術(shù),實(shí)現(xiàn)膜材料20%~90%來源于植物源原料,降解后對環(huán)境無害;整合新型滾筒包膜、數(shù)字化定量噴涂、新型拋光等技術(shù),包膜材料用量比例可降低至2%,實(shí)現(xiàn)高效率、低成本、無人化包膜。創(chuàng)新新產(chǎn)品自然粘結(jié)造粒工藝,造粒過程中不添加除水以外的原料,確保產(chǎn)品綠色、無殘留;采用高速混合盤式造粒機(jī),實(shí)現(xiàn)混合、造粒一體,成球率達(dá)80%,成球速度快,30~60分鐘即可完成造粒,效率提高2~4倍。
“我們對產(chǎn)能非常有信心。你們要多少,我們就可以生產(chǎn)多少?!泵┺r(nóng)業(yè)科技有限公司總經(jīng)理鐘成虎胸有成竹。據(jù)介紹,該公司已在安徽青陽擁有年產(chǎn)10萬噸的包膜生產(chǎn)線,在山東巨野擁有年產(chǎn)40萬噸的摻混生產(chǎn)線。2024年新建年產(chǎn)分別為2000噸和1萬噸的濕法盤式混合造粒生產(chǎn)線,研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化平臺建設(shè)不斷推進(jìn),形成了未來大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)條件。
鐘成虎表示,功能型緩釋肥是未來市場主流,南方稻田酸化嚴(yán)重,部分地區(qū)缺鎂,項(xiàng)目研發(fā)的“控丐美”應(yīng)用市場廣闊。據(jù)調(diào)研,青陽本地產(chǎn)白云石煅燒工業(yè)廢渣每年有150萬噸,成本在80~100元/噸,大大降低了“控丐鎂”生產(chǎn)成本。該產(chǎn)品本年度預(yù)計(jì)應(yīng)用12.5萬畝,未來三年預(yù)計(jì)應(yīng)用60萬~180萬畝。