春意正濃,在安徽省池州市平天湖試驗示范基地,正處盛花期的紫云英隨風擺動,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“新型綠肥產品創制與產業化”項目研發的減排、控鎘綠肥增效產品,包括最新研制并投入市場的調酸控鎘緩釋肥“控丐美”。它們融進田地,讓氮素與有機質加速積累,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“生態輪回”。
日前,該項目在池州市召開2025年度現場觀摩暨交流會,會議由茂施農業科技有限公司與中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所聯合主辦,項目指導專家組成員、各課題及子任務負責人、全國農業技術推廣服務中心代表等出席會議,共同探討綠肥技術發展的現狀與未來。
為什么要發展綠肥技術?我國以全球約10%的耕地,生產了全球20%以上的糧食和近30%的蔬菜水果。然而,長期超負荷耕作讓農田難以休養生息,土壤退化、肥力低下、重金屬污染、農業面源污染等問題相伴而生。
綠肥是利用季節性或空間性閑置的土地種植的固氮及養地作物,將其翻壓回田或者覆蓋還田,能夠為農田提供養分和有機物。這種方法在我國農耕史上源遠流長,《齊民要術》記載“美田之法,綠豆為上”,民間農諺流傳“綠肥種三年,瘦地變肥田”。如今,立足“綠肥內源調控土壤健康”的科學理念,以“綠肥制度+新產品協同”為研發思路的技術模式,正在續寫我國綠肥新的篇章。
“解決好農田土壤內部的問題,才能真正遏制土壤退化的發生和發展?!表椖控撠熑?、中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所研究員曹衛東認為,綠肥不同于商品有機肥、畜禽糞便等外源有機(類)肥料,其利用根植于農作制度,以其自身的生命活動活化并固定環境養分,最后回歸農田,輸入有機物,能夠深層次地調節土壤性狀。
鑒于此,國家于2021年啟動“新型綠肥產品創制及產業化”項目,目的是發揮好綠肥培育健康農田土壤的基礎作用,研發出適應我國農田需求,能夠同步實現養地、節肥、減排、控污的綠色、高效的新型農田投入品及有關技術模式,并實施產業化應用。
新產品為施肥帶來新方式。項目依據綠肥還田后能夠提供的養分、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個省市區開展的應用驗證結果顯示,采用這些配方肥,可以減施肥料30%,并且在水稻、玉米等作物上能夠實現一次性簡化施肥,大大降低了農田環境壓力和農事操作用工。
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,并研制出一批新產品。新材料、新產品在中低鎘污染土壤上可降低土壤有效鎘30%~68%,實現稻米鎘符合國家安全標準(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-新產品協同技術模式在全國各地成效顯著。在湖南省益陽市赫山區的研發基地,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-雙季稻節肥減排與養分流失控制技術模式,讓地塊實現早稻減施氮肥30%~40%、晚稻減施氮肥10%~15%、甲烷減排30.2%~35.6%、氮磷總養分流失量下降31.2%~38.5%,相較對照組水稻增產7.7%。
福建省南平市示范基地使用綠肥協同緩釋肥及減排產品,與常規施肥相比,水稻節氮40%,稻谷增產17.4%,每公頃增收1680元,甲烷減排25.6%~30.2%,氮磷養分流失量下降30.8%~35.5%。
在西北旱地,甘肅省永昌縣示范區通過春麥復種箭筈豌豆與毛葉苕子,配合專用緩釋肥一次性基施,綠肥麥秸聯合還田、配飾玉米炭等技術,與常規麥后休閑比較,小麥增產7%,氧化亞氮排放降低32%。
云南省曲靖市麒麟區的酸性鎘污染土壤采用光葉苕子協同石灰綜合治理技術,與常規種植相比,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5.3%,籽粒鎘含量降低53.3%,符合農產品質量安全標準。
從西北旱區到沿海稻區,“綠肥制度+新產品協同”的技術模式展現了節肥增收、固碳減排、養分流失控制、調酸控鎘等多重效應。據了解,截至目前,稻區節肥減排降損示范面積46.9萬畝,旱地節肥減排示范11.53萬畝,鎘污染治理示范3.4萬畝,產業化應用5.0萬畝。
綠色、高效的緩控釋肥包膜與造粒技術是產品創制的基石,也是產業化的堅實后盾。項目創新植物源膜材料及包膜技術,實現膜材料20%~90%來源于植物源原料,降解后對環境無害;整合新型滾筒包膜、數字化定量噴涂、新型拋光等技術,包膜材料用量比例可降低至2%,實現高效率、低成本、無人化包膜。創新新產品自然粘結造粒工藝,造粒過程中不添加除水以外的原料,確保產品綠色、無殘留;采用高速混合盤式造粒機,實現混合、造粒一體,成球率達80%,成球速度快,30~60分鐘即可完成造粒,效率提高2~4倍。
“我們對產能非常有信心。你們要多少,我們就可以生產多少?!泵┺r業科技有限公司總經理鐘成虎胸有成竹。據介紹,該公司已在安徽青陽擁有年產10萬噸的包膜生產線,在山東巨野擁有年產40萬噸的摻混生產線。2024年新建年產分別為2000噸和1萬噸的濕法盤式混合造粒生產線,研發及產業化平臺建設不斷推進,形成了未來大規模產業化的基礎條件。
鐘成虎表示,功能型緩釋肥是未來市場主流,南方稻田酸化嚴重,部分地區缺鎂,項目研發的“控丐美”應用市場廣闊。據調研,青陽本地產白云石煅燒工業廢渣每年有150萬噸,成本在80~100元/噸,大大降低了“控丐鎂”生產成本。該產品本年度預計應用12.5萬畝,未來三年預計應用60萬~180萬畝。