我国每年产生蔬菜秸秆约2.3亿吨。多年来，蔬菜秸秆大都废弃不用，既浪费资源，又污染环境。而另一方面，许多地方设施大棚土壤由于利用过度，酸化、板结、退化现象严重。前不久，随山东泰昌生物集团科技人员走访了山东寿光、青州和青岛等地的一些蔬菜种植大户及大田经济作物种植户。该集团利用秸秆生产的生物菌肥，不仅改善了土壤理化性状，而且提高了作物产量和品质。
挪地换土与生物修复哪个又快又省
当前，冬暖式大棚最常用的主要有土墙式（也称下挖式）和砖墙式两种方式。由于土墙式大棚每亩的造价在10万元左右，还不到砖墙大棚造价的一半，所以农民自建的暖棚更倾向于采用土墙式。据了解，寿光、青州等地的大棚也是以土墙式为主。农民在建大棚时，一般会下挖一个深0.7～0.8米、宽15～18米、长度视情况而定的坑。原先农民会将距表层20多厘米的熟土单独留出，把下层生土挖出培成挡风墙，再将熟土均匀回填大棚，作为种植表层土。而现在建棚多雇用机械挖坑，机手图省事干脆将所有下挖的土壤都用于培挡风墙，种植表层土则需要购进大量的基肥来重新培育。
自大棚出现严重的酸化板结后，为修复土壤，过去农民基本采取置换和换土方式。置换方式就是报废老棚，把挡风墙的土回填，作大田用地，大棚另择址新建，费用通常在30万元左右。大棚回填挡风墙土时，生熟土直接混杂入坑，即便作为大田耕地用土，其质量也很差。目前农民土地确权后，这种方法实施起来难度很大。换土方式就是把酸化板结的表层土全都清出去，再从别处购新土回填大棚。寿光市古城街道苗家桥村村民苗光成说：“用换土来修复土壤耗时、费力，成本也大，起码需要3～5万元。种的作物经济价值高还好说，一般的青菜要2～3年甚至更长时间才能收回换土成本。我们换不起土，再说土也不好买，有些大棚往往都弃种了，置换大棚我们更是想都不敢想。”
2015年底，山东泰昌生物集团沃泰公司在国内首先尝试用大棚蔬菜秸秆为原料，生产复合微生物菌肥，来调解土壤酸碱度，增加土壤中有机质和有益菌，从根本上修复土壤。据泰昌生物集团董事长丁立功介绍，这种修复方法与传统方法相比，具有用工少、肥料用量小、耗资少等特点。“传统换土，大棚除了要一出一进换土，还要‘调土’，需另外投入稻壳粪肥10～15吨，每吨600～700元。由于‘一出两进’用工量大，仅雇工费就在2000元左右，合计要近万元。而生物修复则不需要换土。我们建议首次用1.5～2吨治酸菌肥作基肥，费用在2400～3200元。一般无需雇工，农民自己将成袋的肥运进大棚均匀洒施旋耕即可。施用菌肥后，3～4个月土壤就能见到蚯蚓出现，约2年左右就可基本修复酸化板结的土壤。”丁立功说。
农民自沤有机肥往往按下葫芦浮起瓢
苗光成种了20多年大棚蔬菜，作为伴随寿光蔬菜种植产业成长起来的一代，他对近年来的土地状况深有感触。“早先我们用复合肥，倡导生产有机蔬菜后，我们改用畜禽粪肥的比较多。但几年下来，浇过水后，土壤板结得就像‘地板’一样，表面还会长出大片青苔，这就是土壤酸化的显著标志。2017年，我抱着试试看的态度，从泰昌买了一批生物菌肥，当作底肥用在了西红柿大棚里。没想到的是，只过了几天，土壤表面就出现了小碎土，脚踩着也比之前松软了，西红柿根系也逐渐长出了许多小‘白根’。这‘白根’是作物生长的营养根，可以更好地吸收养分。”苗光成说，这批西红柿个大果甜，平均亩产达到了1.75万公斤，比之前亩增产2300公斤，种出的西红柿还和小时候的口感一模一样。短短一年，他家大棚的土壤状况就有了很大的改观。今年7月，苗光成家的大棚全都用上了这种菌肥。
据了解，由于化肥和畜禽粪肥施用过量，寿光当地大棚土壤酸化板结现象相当普遍。要想还原土壤自然、健康的状况，较彻底的方法是换土。但换土成本高，菜农难以承担。而且就算换了土，用不了几年酸化板结现象又会出现。后来，农民尝试通过调整土壤碳氮比来改良土壤。
一开始，农民将大棚秸秆直接旋耕打碎还田，来增加土壤中的碳元素以改善酸化状况。很快，他们发现这个方法不行，秸秆未经科学无害化处理就入地，在增加土壤碳元素供应的同时，大量动植物致病菌和虫卵也一同入地，致使土传病虫害逐年加重。而为了控制病害，农民又不得不加大用药量，不仅造成了产量降低，而且产品品质也变差了。
农民意识到秸秆直接还田不可行，就开始打起动物粪肥的主意。近年来，政府为保护地下水资源和减少农业面源污染，禁止畜禽粪便直接入地。农民便自己堆沤发酵粪肥，一些养殖企业也开始利用畜禽粪便加工有机肥。动物粪肥虽营养好，作物长得壮，但饲料中的盐分及动物病原菌并不能在加工中得到充分处理，动物体内抗生素和活化了的重金属元素也随粪肥进入土壤，不仅易烧苗，还污染了土壤。农民在土壤修复中往往是“单打独斗”，很难兼顾周全，常常是按下葫芦浮起瓢，凭一己之力来科学修复土壤，实在是太难了。
令多方头疼的垃圾竟成了“稀罕肥”
目前，我国每年产生各类农作物秸秆约9.8亿吨，其中蔬菜秸秆2.3亿吨，畜禽养殖粪污也达到了38亿吨。据统计，寿光、青州两地每年产生蔬菜秸秆270万吨，以往农民直接将蔬菜秸秆焚烧、掩埋或随意丢弃在道旁，其携带的病菌、药残、抗生素和重金属会影响农田、河湖和地下水安全，不仅破坏了生态，也给人身健康带来隐患。政府、农民、种植企业对此无不感到束手无策。
那么，海量的蔬菜秸秆到底该如何处理呢？在不少农民看来，蔬菜秸秆只是没有营养的废弃物。而在丁立功眼里，蔬菜秸秆是一种“放错了地方的资源”。据他介绍，其实与大田作物秸秆相比，蔬菜秸秆的养分更高。“大田作物秸秆的总养分量一般在3%左右，而西红柿秸秆能达到8%以上，辣椒、茄子也有6%。蔬菜秸秆的营养含量普遍比大田作物要高。”他说，自2016年以来，大田作物秸秆还田得到了国家政策倾斜，秸秆粉碎、深翻覆盖、秸秆打包和综合利用等都有了补贴。但蔬菜秸秆的还田利用仍是短板，目前不论是政策还是技术，都还比较欠缺。
“集团在寿光的生产厂采用槽式全进全出整堆布料发酵工艺和微生物酶解技术。工厂把寿光古城街道附近的蔬菜秸秆集中收纳，经过分拣、粉碎，加入畜禽粪便和发酵菌剂，在70℃环境下充分杀灭作物虫卵和动物病原菌。同时，在生产中加入了相应功能的微生物菌群，降解抗生素、农药残留，钝化重金属元素，经陈化发酵，分解纤维素和木质素，随后加入作物生长所需要的有益菌群，制成生物有机肥。生产过程中，我们注重对秸秆堆放、槽内发酵产生的污水回收处理，不使其在生产环节产生二次污染。”丁立功说，肥料中的微生物可以活化土壤中的营养成分，促进土壤团粒结构的形成，提高土壤有机质含量，加快腐殖质的转化。而秸秆充分发酵后形成较高pH值的生物碱，刚好可用于治理酸化板结的土壤。
苗光成说：“过去，我们都从农资超市购买有机肥，赶上啥就用啥。后来，我看到村里有一位在泰昌工作的农民用了生物菌肥，就和同村的苗乃省一起去参观了生物菌肥厂。我亲眼看到，这肥是用蔬菜秸秆做的，心里还有点犯嘀咕，这垃圾做肥能行吗？去年试用了一个棚，不仅修复了酸化板结的地块，还增产了近两成。今年在我俩的带动下，村里的20多户菜农也都用上了这种菌肥。”
生物菌肥不仅可以用在蔬菜大棚，大田和山区的经济作物如山芋、生姜、苹果、大葱和茶叶等也都有广泛的应用前景。青州市高柳镇葛家口村村民葛建国是山药种植大户，他说：“去年，我听人说泰昌治酸菌肥既能当基肥又能治酸，是一种兼顾土壤生产和养护的新型生物有机肥，就拿出了自家1亩地试用。收山药时，没想到这用蔬菜秸秆做的有机肥效果这么好。”跟随他来到田间，看到他家的山药植株长得又壮又高又密，而隔壁地块的长势明显稀疏，叶片也发黄，有些株苗还枯萎了。葛建国说，除去做种苗的山药豆，这亩山药共收了5000多公斤，增产了15%。今年，他家的50亩山药全用上了治酸菌肥，看这长势会有一个好收成。
丁立功说：“通过对山东200多处土壤的检测发现，由于连年化肥施用过量，大棚土壤中留存了大量的氮磷钾元素，化肥的吸收率不足施用量的20%。如何促进剩余部分营养的吸收和利用，减少化肥施用，是我们一直在考虑的问题。”泰昌生物集团技术主任李元鑫介绍说，对寿光、青州蔬菜大棚测土表明，土壤氮磷钾含量充裕，中微量元素不足。公司给当地农民制定了蔬菜种植“营养套餐”，提倡减少复合肥用量，补充中微量元素。在以秸秆生物有机肥为底肥的同时，根据需求，适量追施不同功能的液体肥，用氨基酸肥、鱼蛋白和中微量元素来补充果蔬在生根、开花和膨果期的营养需求。生物菌肥尽管不能完全替代化肥的作用，但可以用小分子营养来改良土壤，降低化肥施用量20%以上。至此，蔬菜秸秆不再是困扰农民的难题，而变成了化肥减量、绿色增产的“稀罕肥”，一改寿光蔬菜大棚往日“病土、大肥、多药，换取一般农产品”的状况，向“好土、优肥、良药，喜获优质农产品”转变。
土壤治理光靠企业和农民有点难
“寿光市每年产生秸秆约150万吨，泰昌的肥料厂每年就可消纳40～50万吨。此外，还可处理畜禽粪便8～10万吨。工厂每年可生产生物有机肥25万吨，可辐射和带动方圆20多公里范围内的大棚土壤修复和秸秆无害化处理。可以说，3个泰昌就可以完全消纳掉寿光蔬菜的废弃秸秆，实现蔬菜生产和环境治理的良性循环。”泰昌集团寿光生产厂经理张洪利说，“目前，寿光的蔬菜秸秆回收有多种方式，主要有乡镇和村庄设立临时堆放点、社会化公司统一收购和农民自送。2018年，寿光和青州共建设了80个蔬菜秸秆临时堆放点，农民收获蔬菜后，将废弃秸秆运送到临时堆放点，由生产厂前来收购，或直接置换成生物菌肥。尽管工厂处理技术先进，但在生产环节中，仅回收和分拣就花费了成本的60%以上。回收秸秆中混杂着大量的废弃塑料薄膜、线绳及生活垃圾。一个大规模、标准化、现代化的生产车间只要几个人操作，而分拣工序却要几十个人人工初步筛选。分拣回收秸秆成为泰昌生物集团几家生产厂最耗时耗力的难题。”
在泰昌生产厂建厂初期，寿光市政府以及财政、农业等部门在蔬菜秸秆无害化处理上给予了积极扶持。政府协调农业建设用地，农业部门组建临时堆放点，农技推广部门组织镇村负责人、种植大户参观工厂、听取讲座。从2017年起，寿光市蔬菜秸秆无害化处理的财政补贴从初期的40元/吨提高到了60元/吨，缓解了企业回收秸秆的压力。
“农村是城市的一部分，秸秆量巨大，面源污染程度和风险也远大于城市。秸秆处理可以参考城市污水治理的一些方法，将其纳入到地方财政上来，集中收集、集中处理，用工厂化、标准化、规模化的科学处理方式，实现秸秆的资源化、肥料化利用，同时也要避免加工中的二次污染。”丁立功说，“秸秆从土壤中来，最后再回归到土壤中去，这才是真正意义上的农业生态循环。寿光是我国大棚蔬菜的主产区之一，先进的种植经验和科学的管理方式一直影响着其他地区菜农。蔬菜秸秆不应该成为被丢弃的垃圾，它的回收利用也应该有统一的政策支持。秸秆处理和土壤修复是全社会的事，关系农村和城市的千家万户，只靠农业企业和农民确实有点难，需要国家和各级政府的全力扶持。”
