第一篇:制種玉米不同栽培方式產(chǎn)量及水效益對(duì)比分析
制種玉米不同栽培方式產(chǎn)量及水效益對(duì)比分析
魏開(kāi)軍
(張掖市甘州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,甘肅 張掖 734000)
摘要: 對(duì)制種玉米在全膜覆蓋溝播溝灌、全膜覆蓋壟作溝灌、半膜覆蓋壟作溝灌和壟作溝灌四種栽培模式下的產(chǎn)量及水效益進(jìn)行了對(duì)比研究,結(jié)果表明,全膜覆蓋溝播溝灌栽培方式節(jié)水增產(chǎn)效果明顯,能有效提高灌溉水效益。與其它三種栽培方式相比,制種玉米果穗發(fā)育相對(duì)優(yōu)化、穗粒數(shù)增加,增產(chǎn)8.80%~16.76%,灌溉定額減少15m/666.7m~80 m/666.7m,水生產(chǎn)效益提高14.58%~54.12%,水經(jīng)濟(jì)效益提高14.29%~53.24%。
關(guān)鍵詞: 制種玉米,栽培方式,產(chǎn)量,水效益 3232*
張掖市位于河西走廊中部, 境內(nèi)沙漠、綠洲、戈壁相間,光照充足,熱量豐富,晝夜溫差大,是‘天然的種子生產(chǎn)車(chē)間’。制種玉米每年的種植面積在4萬(wàn)hm以上,種子生產(chǎn)量占全國(guó)大田玉米用種量的25%以上,制種玉米產(chǎn)業(yè)已成為張掖市農(nóng)民增收,農(nóng)業(yè)增效的重要支柱產(chǎn)業(yè)。但張掖市地處西北干旱區(qū),蒸發(fā)大、降水稀少且時(shí)空分布不均,人均水資源量1250m,僅為全國(guó)的平均水平的54.2%,屬?lài)?yán)重缺水區(qū)。干旱、缺水嚴(yán)重制約著制種玉米產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,探索和研發(fā)制種玉米節(jié)水栽培新技術(shù),推動(dòng)和促進(jìn)現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展已顯得尤為重要。3[2][1]
2試驗(yàn)旨在通過(guò)對(duì)比不同栽培方式下制種玉米的節(jié)水及增產(chǎn)效果,為優(yōu)化制種玉米節(jié)水生產(chǎn)模式提供依據(jù)。
1材料及方法
1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)于2010年在甘肅省張掖市甘州區(qū)黨寨鎮(zhèn)楊家墩村進(jìn)行,試驗(yàn)地前茬為小麥。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),設(shè)A:全膜覆蓋溝播溝灌;B:全膜覆蓋壟作溝灌;C:半膜覆蓋壟作溝灌;D:壟作溝灌4個(gè)處理。其中A、B處理壟面、壟溝均覆膜,C處理只在壟面覆膜,溝內(nèi)不覆膜,D處理壟溝、壟面均不覆膜。A處理壟寬35cm,溝寬65cm,父母本均在壟溝種植,2行母本行距45cm,株距24cm,父本種在母本中間,株距45cm;B、C、D處理壟、溝規(guī)格相同,壟面寬60cm,壟高18cm,溝寬40cm。親本均在壟面種植,種植要求同A處理。
作者簡(jiǎn)介:魏開(kāi)軍(1965-),男,甘肅張掖人,高級(jí)農(nóng)藝師,主要從事農(nóng)業(yè)新技術(shù)推廣及示范方面的研究工作。
1.2 試驗(yàn)方法
各處理施肥量相同,為農(nóng)家肥75t/hm,尿素1050kg/hm,磷二胺300kg/hm,硫酸鉀150 kg/hm。母本4月21日播種,父本4月24日播種。通過(guò)記錄灌溉時(shí)間計(jì)算不同處理灌水量,具體見(jiàn)表1。成熟期按小區(qū)進(jìn)行整區(qū)收獲計(jì)產(chǎn)。小區(qū)積10m×4m=40㎡,重復(fù)3次,小區(qū)間加埂,埂寬60cm,高40cm。試驗(yàn)指示組合為鄭單958。
表1不同處理灌水量情況表灌水日期 5/22 6/18 7/12 8/5 8/28 灌溉定額
灌水定額(m/666.7m)
全膜覆蓋溝播溝灌
55 57 59 54 28
3全膜覆蓋壟作溝灌
57 61 63 57 298
半膜覆蓋壟作溝灌
64 65 330
壟作溝灌
72 70 363
22結(jié)果與分析
2.1 不同種植方式下制種玉米的產(chǎn)量結(jié)果
栽培方式對(duì)制種玉米的產(chǎn)量具有重要影響(表2),不同栽培方式下制種玉米產(chǎn)量差異極顯著。其中全膜覆蓋溝播溝灌條件下,制種玉米產(chǎn)量最高,為567.0kg/667m,顯著高于其它處理,與全膜覆蓋壟作溝灌、半膜覆蓋壟作溝灌、壟作溝灌相比分別增產(chǎn)8.80%、11.91%和16.76%;其次為全膜覆蓋壟作溝灌處理和半膜覆蓋壟作溝灌處理,產(chǎn)量分別為521.1kg/667m
和499.4kg/667m,分別比壟作溝灌處理增產(chǎn)10.42%和5.83%,壟作溝灌處理產(chǎn)量最差,僅為471.9kg/667m,極顯著低于其它處理。
表2不同栽培方式下制種玉米產(chǎn)量結(jié)果
處理
全膜覆蓋溝播溝灌 全膜覆蓋壟作溝灌 半膜覆蓋壟作溝灌
壟作溝灌
小區(qū)產(chǎn)量(kg/40m)Ⅰ 33.9029.8530.0528.60
Ⅱ 33.8032.4029.7028.10
Ⅲ 34.3031.5030.1028.20
平均 34.0031.2529.9528.30
折合產(chǎn)量 kg/667m 567.0521.1499.4471.9
顯著性 0.05 a b c d
0.01 A B BC C
2.2 種植方式對(duì)制種玉米株高及果穗發(fā)育的影響
在四種不同栽培方式下,制種玉米株高與穗位高變化規(guī)律相一致(表3),即株高較高的處理,其穗位也較高。全膜覆蓋溝播溝灌栽培方式下,制種玉米株高及穗位都不同程度高于其它處理,壟作溝灌處理株高及穗位都最低,其余處理株高及穗位高位于全膜覆蓋溝播溝灌及壟作溝灌處理之間。
全膜覆蓋溝播溝灌處理果穗發(fā)育相對(duì)優(yōu)化,穗長(zhǎng)、穗粗均大于其它處理,與其它處理相比,果穗禿頂縮短0.1cm~1.8cm,穗粒數(shù)增加15粒/穗~32粒/穗。全膜覆蓋壟作溝灌與半膜覆蓋壟作溝灌兩個(gè)處理之間的穗粗及穗粒數(shù)均處在同一水平,壟作溝灌處理果穗發(fā)育相對(duì)較差,與其它處理相比,果穗變短變細(xì)、禿頂長(zhǎng)度增加,穗粒數(shù)減少明顯。
表3不同栽培方式對(duì)制種玉米株高及果穗發(fā)育的影響 處理
全膜覆蓋溝播溝灌 全膜覆蓋壟作溝灌 半膜覆蓋壟作溝灌
壟作溝灌
株高 cm 177 172 168 16
3穗位高 cm 89 80 78 7
5穗長(zhǎng) cm 21 20 18 16
禿頂長(zhǎng) cm 1.3 1.4 2.4 3.1穗粗 cm 5.1 4.8 4.8 4.5
穗粒數(shù) 粒/穗 298 284 283 267
2.3 不同栽培方式下的水效益比較
從表4可以看出,制種玉米生育期灌溉定額最低的處理為全膜覆蓋溝播溝灌,灌溉定額為283m/666.7m,與全膜覆蓋壟作溝灌、半膜覆蓋壟作溝灌及壟作溝灌相比,灌溉定額分別降低15m/666.7m、47m/666.7m和80m/666.7m,其次為全膜覆蓋壟作溝灌處理,灌溉定額比半膜覆蓋壟作溝灌處理分別降低32m/666.7m和65m/666.7m,壟作溝灌處理灌溉定額最高。以上結(jié)果表明,四種栽培方式中,全膜覆蓋溝播溝灌處理節(jié)水效果較為明顯。
四種栽培方式中,全膜覆蓋溝播溝灌處理水效益最高,與全膜覆蓋壟作溝灌、半膜覆蓋壟作溝灌及壟作溝灌相比,水生產(chǎn)效益分別提高14.58%、32.39%和54.12%;水經(jīng)濟(jì)效益分別提高14.29%、31.89%和53.24%。壟作溝灌處理水效益最低,與其它處理相比,水生產(chǎn)效益降低16.41%~35.11%,水經(jīng)濟(jì)效益降低13.94%~34.74%。全膜覆蓋壟作溝灌及半膜覆蓋壟作溝灌兩個(gè)處理水效益略低于全膜覆蓋溝播溝灌處理,但顯著高于壟作溝灌處理。綜上不難看出,再制種玉米生產(chǎn)上選用全膜覆蓋溝播溝灌栽培方式,不僅可獲得更高的水生產(chǎn)效益,而且在耗用水量減少的情況下帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。
表4不同處理單方水效益比較
處理
全膜覆蓋溝播溝灌 全膜覆蓋壟作溝灌 半膜覆蓋壟作溝灌
壟作溝灌
灌溉定額 m/667m 283 298 330 36
2323232
3232
產(chǎn)量 kg/667m 567.0521.1499.4471.9
產(chǎn)值 元/667m 2101.21936.01857.81758.8
水生產(chǎn)效益 水經(jīng)濟(jì)效益 kg/m 2.001.751.511.30
元/m 7.426.505.634.8
5注:玉米種子價(jià)格以3.60元/kg計(jì)算,玉米穗軸及秸稈以60元/667m計(jì)算小結(jié)
3.1 全膜覆蓋溝播溝灌栽培方式有利于提高制種玉米的產(chǎn)量水平,在該種栽培方式下,制種
玉米產(chǎn)量比壟作溝灌栽培提高16.76%,穗長(zhǎng)、穗粗增加,禿頂長(zhǎng)縮短,穗粒數(shù)增多,果穗發(fā)育相對(duì)優(yōu)化,是其增產(chǎn)的重要原因之一。
3.2 制種玉米在全膜覆蓋溝播溝灌栽培條件下,灌溉定額減少15m/666.7m~80 m/666.7m,水生產(chǎn)效益提高14.58%~54.12%,水經(jīng)濟(jì)效益提高14.29%~53.24%,節(jié)水增效顯著。參考文獻(xiàn):
[1]王永芳.張掖市雜交玉米種子生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題與發(fā)展對(duì)策[J],河西學(xué)院學(xué)報(bào),2005,5:93~95 [2] 劉洪蘭,張俊國(guó),董安詳?shù)?張掖市水資源利用現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)預(yù)測(cè)[J],干旱區(qū)研究,2008,1:35~40
第二篇:酒泉市玉米套作栽培技術(shù)研究及效益分析
酒泉市玉米套作栽培技術(shù)研究及效益分析
韓建鋒汪來(lái)田
(酒泉市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所甘肅酒泉735000)
摘要:簡(jiǎn)述酒泉市玉米套作馬鈴薯、孜然、菜花三種不同作物的高效立體化栽培模式,介紹其栽培技術(shù)要點(diǎn),分析了各栽培模式的效益,旨在為酒泉市及周遍地區(qū)高效立體化栽培提供技術(shù)支撐,促進(jìn)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,提高土地單位面積的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:酒泉市玉米套作栽培效益分析
酒泉市地處甘肅省河西走廊西端,全市海拔1100—1500m,年日照時(shí)數(shù)3033.4—3316.5h,年平均氣溫3.9—9.3℃,有效積溫1755—3611℃,平均無(wú)霜期118—159d,屬典型的溫帶大陸性氣候,并且南靠祁連山麓,有豐富的光、熱、水資源,最適合于發(fā)展高效立體化種植栽培模式。近幾年來(lái),隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由以前的“糧、經(jīng)”二元結(jié)構(gòu)發(fā)展為現(xiàn)在的“糧、經(jīng)、飼”三元結(jié)構(gòu),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不僅要解決吃糧、種菜的問(wèn)題,還要能夠滿(mǎn)足畜牧業(yè)的不斷發(fā)展。針對(duì)這種情況,酒泉市農(nóng)科所在酒泉市城郊區(qū)佘新村開(kāi)展高效立體化栽培試驗(yàn),通過(guò)試驗(yàn)和分析表明,在酒泉市種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中,采用立體化種植,不僅可以滿(mǎn)足城市蔬菜的供應(yīng),而且可以促進(jìn)畜牧業(yè)的健康快速發(fā)展,提高了單位面積的經(jīng)濟(jì)效益,增加了農(nóng)民的收入。
1、栽培模式
1.1、玉米套種馬鈴薯的栽培模式
采取雙行玉米套種雙行馬鈴薯的種植方式,馬鈴薯采取雙行壟作,壟高0.2m,幅寬1.2m(壟寬0.8m鋪蓋地膜,壟距0.4m),壟面點(diǎn)播馬鈴薯,壟兩側(cè)邊點(diǎn)播玉米,馬鈴薯株行距0.24×0.6m,玉米株行距0.22×0.8m,馬鈴薯畝保苗4600株,玉米畝保苗5000株。
1.2、玉米套種孜然的栽培模式
采用兩行玉米套種九孜然的種植方式,幅寬0.6m,孜然株行距0.06×0.06m,播種后在表面鋪0.5cm左右的細(xì)沙一層,玉米株行距0.22×0.7m,孜然畝保苗17-18萬(wàn)株,玉米畝保苗4500株。
1.3、玉米套種菜花的栽培模式
采取雙行玉米套種雙行菜花的種植方式,按1.5m帶幅寬劃行,中間鋪蓋0.6m寬的地膜,在距膜邊0.1m處移栽菜花,菜花株行距0.5×0.4m,畝保苗3300株,在膜兩側(cè)點(diǎn)播玉米,玉米株行距0.3×0.5m,玉米畝保苗4400株。
2、栽培技術(shù)要點(diǎn)
2.1、選好品種,合理搭配
立體化栽培不僅要考慮不同作物在空間上的合理布局,更重要的是要考慮不同作物在時(shí)間上的布局,為了充分發(fā)揮作物個(gè)體特性和群體優(yōu)勢(shì),充分利用光、熱、水、土資源,實(shí)現(xiàn)單一群體為復(fù)合群體、平面結(jié)構(gòu)為立體結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)環(huán)境和持續(xù)高產(chǎn)高效之目的,必須要縮短套作的兩種作物的共生期。因此選好品種、合理搭配是套種栽培的關(guān)鍵。
2.1.1玉米套種馬鈴薯的栽培模式:一般要選擇抗旱、抗病的早熟馬鈴薯品種,玉米選擇中熟或中晚熟品種。在酒泉市城郊區(qū)的試驗(yàn)表明,馬鈴薯選用大西洋,玉米選用中晚熟型品種酒試20、酒125或中熟品種酒688最佳。
2.1.2玉米套種孜然的栽培模式:孜然選擇抗病性強(qiáng)的早熟品種,玉米以抗逆性強(qiáng)的中熟或中早熟品種為主。在酒泉市城郊區(qū)的試驗(yàn)表明,孜然選用新疆大粒,該品種分枝多,抗病性強(qiáng),是這幾年來(lái)生產(chǎn)上使用的首選品種,玉米選用中熟品種酒688或酒單4號(hào)最佳。
2.1.3玉米套種菜花的栽培模式:菜花選擇抗病性強(qiáng)的早熟品種,玉米以中熟或中晚熟品種為主。在酒泉市城郊區(qū)的試驗(yàn)表明,菜花選用豐花50、荷蘭83、祁連白雪等早熟品種,玉米選用酒試20、酒125、沈單16等中晚熟型品種最佳。
2.2、適時(shí)早播,縮短共生期
為了達(dá)到充分利用光、熱資源,使套作的兩種作物盡可能有充足的生
長(zhǎng)時(shí)間,并考慮盡可能縮短兩種作物的共生期,應(yīng)根據(jù)不同作物早期對(duì)溫度的需求,適時(shí)早播。在玉米栽培上,通常以10℃作為生物學(xué)下限溫度,在生產(chǎn)上常以10—12℃作為玉米開(kāi)始播種的溫度指標(biāo)。在酒泉市一般在豎年4月中旬就是玉米的最佳播種時(shí)期。但為了縮短兩種作物的共生期,根據(jù)套種不同作物的種類(lèi)確定玉米的最佳播期。
2.2.1玉米套種馬鈴薯的栽培模式:將馬鈴薯按照芽眼切割成塊狀后,用草木灰進(jìn)行拌種,在陽(yáng)光下晾曬,四月初點(diǎn)播馬鈴薯,四月下旬點(diǎn)播玉米。
2.2.2玉米套種孜然的栽培模式:待土解凍后即三月中旬開(kāi)始播種孜然,為了在孜然澆頭水時(shí)減少對(duì)玉米幼苗的影響,玉米應(yīng)適時(shí)早播,一般在四月中旬開(kāi)始點(diǎn)播。
2.2.3玉米套種菜花的栽培模式:四月中旬開(kāi)始移栽菜花,為了避免玉米生長(zhǎng)過(guò)快遮光影響菜花的生長(zhǎng),一般在五月上旬點(diǎn)播玉米,這樣既可縮短兩者的共生期,也不影響兩者的正常生長(zhǎng)發(fā)育。
2.3、合理施肥,促控結(jié)合在玉米套種馬鈴薯、孜然、菜花這三種模式中,施肥、灌水的總原則是“水肥適合、促控結(jié)合”,在前期要?jiǎng)?chuàng)造有利于馬鈴薯、孜然、菜花生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境條件,在后期要加強(qiáng)田間管理促使玉米的快速生長(zhǎng)發(fā)育。
2.3.1玉米套種馬鈴薯的栽培模式
馬鈴薯、玉米是高產(chǎn)喜肥作物,應(yīng)實(shí)行“重施底肥,巧施追肥,氮磷鉀配合,農(nóng)家肥為主,化肥為輔”的施肥原則。播前每666.7m2施優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥4000~5000kg,磷酸二銨20kg,配施普通過(guò)磷酸鈣20kg、硫酸鉀10~15kg,在播前整地時(shí)一次性施入土壤。馬鈴薯現(xiàn)蕾期、玉米大喇叭口期結(jié)合田間灌水每666.7m2追施尿素15kg。待馬鈴薯收獲后,結(jié)合培土每666.7m2追施尿素15kg,以促使玉米的快速生長(zhǎng)發(fā)育。
2.3.2玉米套種孜然的栽培模式
孜然最怕積水,根系對(duì)肥料比較敏感,因此在施肥、澆水時(shí)要做到“慎澆水,巧施肥”。播前每666.7m2施優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥4000~5000kg,磷酸二銨20kg,在播前整地時(shí)一次性施入土壤,全生育期一般澆兩次水,要求淺澆
薄灌,防止田間積水,并結(jié)合澆頭水畝施尿素10kg。孜然開(kāi)花現(xiàn)蕾時(shí)噴施葉面肥一次,每666.7m2用磷酸二氫鉀200g,尿素150g,兌水50kg噴灑。待六月中旬孜然收獲后,結(jié)合澆水每666.7m2追施尿素25—35kg,以促使玉米的快速生長(zhǎng)發(fā)育。
2.3.3玉米套種菜花的栽培模式
菜花、玉米均為喜肥作物,在播種前結(jié)合整地每666.7m2施優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥4000~5000kg,磷酸二銨30kg,在菜花移栽后立即進(jìn)行灌“穩(wěn)苗水”,五月中旬結(jié)合灌水每666.7m2追尿素20kg,并適時(shí)施用微量元素,以促使花球的發(fā)育,是菜花獲得高產(chǎn)的重要條件。在六月中旬菜花采收后,及時(shí)對(duì)玉米進(jìn)行培土,在玉米開(kāi)始進(jìn)入吐絲授粉期結(jié)合澆水每666.7m2追施尿素20kg。
2.4加強(qiáng)田間管理,嚴(yán)防病蟲(chóng)害的發(fā)生
玉米套種馬鈴薯、孜然、菜花這三種栽培模式,在病蟲(chóng)害防治方面應(yīng)采取“預(yù)防為主、綜合防治”的措施。針對(duì)不同的作物根據(jù)其發(fā)病的特點(diǎn)采取不同的防治措施。玉米在前期要做好地下害蟲(chóng)(地老虎)的防治,一般使用甲基異柳磷藥劑稀釋500倍液灌根;中后期要及時(shí)防治蚜蟲(chóng)和紅蜘蛛的蔓延發(fā)生,使用敵蚜螨和絕螨效果較好;在整個(gè)生育期內(nèi)要做好瘤黑粉病的預(yù)防和防治,一般使用石硫合劑防治。馬鈴薯主要是防治早疫病(由凍害引起)和晚疫病(由高溫高熱引起)的發(fā)生,一般在種前種薯用鹽酸嗎啉呱(病毒靈)包衣,并用草木灰拌種后,進(jìn)行晾曬。當(dāng)田間出現(xiàn)晚疫病病株或早疫病病株時(shí),用瑞毒霉素配代森錳鋅葉面噴施,每隔7~10d噴防一次,并拔除病株,控制病害蔓延。孜然播前應(yīng)用百菌清1.0Kg/畝處理土壤,消除地面雜菌,在全生育期內(nèi)每隔15天噴灑EM原露一次,可有效防止死苗。菜花田間使用阿維菌素20ml+高金增效劑兌水30Kg噴霧,每間隔10—15天噴一次,共噴2—3次,以防治蚜蟲(chóng)、菜青蟲(chóng)、小菜蛾等蟲(chóng)害。
3、效益分析:
3.1、經(jīng)濟(jì)效益分析
在酒泉市城郊區(qū)采用立體化種植模式,單位面積上的總產(chǎn)值明顯增加,總效益顯著提高。試驗(yàn)結(jié)果表明,根據(jù)2007年的市場(chǎng)價(jià)格,玉米套種馬鈴
薯,玉米平均畝產(chǎn)900Kg,馬鈴薯平均畝產(chǎn)1250Kg,每畝收入 2510元,比單獨(dú)種植某一作物畝收入增加760元;玉米套種孜然的栽培模式,玉米平均畝產(chǎn)800Kg,孜然平均畝產(chǎn)110Kg,每畝收入 2200元,比單獨(dú)種植某一作物畝收入增加500元;玉米套種菜花的栽培模式,玉米平均畝產(chǎn)830Kg,菜花平均畝產(chǎn)1320Kg,每畝收入2480元,比單獨(dú)種植某一作物畝收入增加 780元。從投入來(lái)看,立體化栽培投入成本要高于單獨(dú)種植某一作物的投入,但綜合比較,立體栽培的產(chǎn)投比高0.12,其次如果考慮酒泉許多農(nóng)民不把勞動(dòng)力計(jì)入成本,采用立體栽培每畝增加利潤(rùn)182元。
3.2、社會(huì)效益分析
近幾年來(lái),由于城市化進(jìn)程的加快,市區(qū)的不斷擴(kuò)建,城郊土地可耕種面積有所減少,農(nóng)村人口向城市轉(zhuǎn)移,城市人口在不斷增加,城郊有限的土地面積,采用傳統(tǒng)的種植模式已經(jīng)不適應(yīng)城鄉(xiāng)發(fā)展的需要,根據(jù)立體化栽培試驗(yàn),在人均土地面積占有少、人口比較集中的城市郊區(qū)采用高效立體化栽培模式,大大提高土地的利用率,促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,不僅可緩解城市蔬菜供不應(yīng)求的局面,而且為養(yǎng)殖業(yè)提供更多的飼料,有利于酒泉市城市郊區(qū)養(yǎng)殖業(yè)的健康快速發(fā)展,是農(nóng)業(yè)增效,農(nóng)民增收的好途徑。
第三篇:栽培因素對(duì)玉米制種質(zhì)量的影響及對(duì)策
栽培因素對(duì)玉米制種質(zhì)量的影響及對(duì)策
1、影響制種質(zhì)量的不良栽培因素
有的制種片區(qū)內(nèi),播種期不同,相差30--40d,導(dǎo)致植株生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程參差不齊,去雜去雄及督促檢查的過(guò)程隨之大幅度延長(zhǎng),容易形成“疲勞作戰(zhàn)”,松懈麻痹現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。其主要原因是制種基地的前作物布局不合理,同一制種片區(qū)內(nèi)的前作物種類(lèi)多,生育期差異大(如小麥與蠶豆、油菜、大蒜等),從而造成制種田塊之間的播種期相差過(guò)大。
有的田塊播種深淺不一致,覆土厚度不均勻,其結(jié)果是出苗不整齊,缺苗斷壟。雖經(jīng)補(bǔ)種或移栽,補(bǔ)足了苗數(shù),但母本行內(nèi)苗齡差異明顯,大苗欺小苗現(xiàn)象突出,因此,去雄次數(shù)增多,過(guò)程延長(zhǎng),及時(shí)、干凈、徹底去雄的難度加大。
有的田塊未按統(tǒng)一的行比種植父、母本或在父本行內(nèi)混有母本,而且在去雄時(shí),也未加仔細(xì)辨認(rèn),因此造成部分母本植株去雄遺漏,田間母本散粉株率嚴(yán)重超標(biāo)。
有些制種田塊,母本留苗密度多達(dá)6.75萬(wàn)株/公頃以上,甚至7.5萬(wàn)株/公頃以上,造成田間通風(fēng)透光性差,授粉不良。其結(jié)果是植株空稈率較高、果穗較小、結(jié)實(shí)率較低,而且在去雄時(shí),由于密度過(guò)大,部分“縮腳株”往往被忽視而抽雄散粉。雖然這些“縮腳株”大多不能授粉結(jié)實(shí),但會(huì)影響附近正常植株的種子質(zhì)量。
有的制種田塊地勢(shì)低洼或靠近水稻田,排水困難,漬害、草害嚴(yán)重,導(dǎo)致植株黃瘦早衰,子粒癟小、成熟度低,即使去雜去雄質(zhì)量合格,種子的外在質(zhì)量也達(dá)不到要求。
1.6農(nóng)戶(hù)間的栽培管理水平差異較大
在同一制種片區(qū)內(nèi),由于農(nóng)產(chǎn)的栽培管理水平差異較大,導(dǎo)致苗棵長(zhǎng)勢(shì)不平衡,三類(lèi)苗現(xiàn)象突出,往往會(huì)形成去雜去雄積極性和主動(dòng)性的明顯差異。栽培管理水平較高,苗齊、苗全、苗壯,已形成高產(chǎn)苗架的田塊,農(nóng)戶(hù)去雜去雄的積極性和主動(dòng)性都相對(duì)較高,質(zhì)量較易保證。反之,一些中耕管理差,草害、漬害嚴(yán)重,苗殘缺不全或植株早衰的田塊,農(nóng)產(chǎn)去雜去雄的主動(dòng)性都相對(duì)較低,甚至對(duì)苗棵長(zhǎng)勢(shì)極差的田塊,農(nóng)戶(hù)還會(huì)放棄管理,不僅該田塊去雜去雄質(zhì)量難保,而且還影響附近田塊的種子質(zhì)量。
為提高玉米制種的栽培管理水平,確保質(zhì)量管理的一系列措施順利實(shí)施,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì),筆者認(rèn)為,應(yīng)采取下列措施:
2.1合理布局前作物,縮短制種片區(qū)內(nèi)的播種期
播種期集中,對(duì)提高玉米制種質(zhì)量和產(chǎn)量具有重要意義。一是便于水利安排和栽培措施的統(tǒng)一,從而易實(shí)現(xiàn)總體出苗整齊,植株生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程及所產(chǎn)種子的外在質(zhì)量(子粒均勻度、飽滿(mǎn)度、千粒重等)相對(duì)一致;二是去雜去雄及督促檢查的過(guò)程隨之縮短,有利于集中人力,在短期內(nèi)按質(zhì)按量完成去雜去雄工作。為此,制種基地應(yīng)結(jié)合種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,超前規(guī)劃,合理布局,盡早做好群眾工作,在制種片區(qū)內(nèi)安排種植收獲期相近的作物,盡量縮短播種期。
2.2推行育苗移栽
近年來(lái),大理州一些基地的實(shí)踐證明,玉米制種實(shí)行育苗移栽,能爭(zhēng)取季節(jié),有效地解決制種與前作物的茬口矛盾和制種片區(qū)內(nèi)播種期不統(tǒng)一的問(wèn)題,容易做到整個(gè)制種片區(qū)同時(shí)進(jìn)行育苗、移栽、中耕管理和摸苞去雄,從而能顯著提高大面積制種質(zhì)量和產(chǎn)量。如:2003年大理州的祥云基地,335公頃制種面積均實(shí)行大面積連片育苗移栽,各片區(qū)苗棵生長(zhǎng)健壯、整齊一致,在母本雌穗花絲尚未抽出時(shí),進(jìn)行了2--3次大規(guī)模的摸包帶葉去雄,就已基本結(jié)束去雄工作,花期抽檢和聯(lián)檢結(jié)果,母本散粉株率和父本雜株散粉株率均幾乎為零。育苗移栽應(yīng)抓好以下三個(gè)環(huán)節(jié):
2.2.1培育壯苗
選擇靠近大田,土質(zhì)疏松、排灌方便的地段作苗床。施足有機(jī)肥并配合少量磷、鉀肥。苗床整地達(dá)到細(xì)、凈、平,然后作成寬1.3--1.6m的墑,按4--5cm的粒距播種,苗齡長(zhǎng)的可按行距15--20cm,株距6--8cm播種。播種后稍加鎮(zhèn)壓,然后淺覆土或蓋土雜肥。出苗后,苗床應(yīng)保持濕潤(rùn),并視天氣及苗情澆水。
2.2.2適齡移栽
幼苗達(dá)3--4葉是移栽的最佳時(shí)期,此時(shí)正值第1節(jié)、第2節(jié)根發(fā)生期,根短粗、長(zhǎng)勢(shì)旺,起苗移栽傷根少,易成活返青。
2.2.3移栽
選擇晴天下午或陰天進(jìn)行帶土移栽。移栽時(shí),苗根必須帶土,栽下后嚴(yán)實(shí)埋土3cm厚,并立即澆定根水。
此外,還可因地制宜采用營(yíng)養(yǎng)缽(袋)或育苗盤(pán)等容器育苗。
2.3嚴(yán)格按照統(tǒng)一行比種植父母本
2.3.1確定行比
應(yīng)根據(jù)制種組合的父、母本株型確定適宜的行比。母本植株高大、株型松散、父本植株矮小、雄穗分枝較少、花粉量少的組合,父、母本行比應(yīng)適當(dāng)減小,不宜超過(guò)1:4或?qū)捳蟹N植的2:8。反之,可增大到1:5--1:6或2:10--2:12,行比一經(jīng)確定,應(yīng)統(tǒng)一實(shí)行。
2.3.2標(biāo)簽
發(fā)放親本種子時(shí),對(duì)發(fā)給每位農(nóng)戶(hù)的種子均應(yīng)附有標(biāo)簽,分別注明父、母本的字樣,以防播種錯(cuò)亂。
2.3.3檢查和指導(dǎo)
從播種開(kāi)始至結(jié)束,制種工作人員應(yīng)分片負(fù)責(zé),深入田間,逐塊檢查和指導(dǎo),要求每位農(nóng)戶(hù)都嚴(yán)格按照統(tǒng)一的行比種植,并在父本行的兩端種植指示作物(如大豆等)或設(shè)置其他標(biāo)志,以免去雄時(shí)發(fā)生差錯(cuò)。
2.4合理密植,盡早清除母本“縮腳株”
雜交玉米制種的合理密植,就是既要保證田間通風(fēng)透光和授粉良好,又要獲得較高的群體產(chǎn)量。為此,應(yīng)根據(jù)制種組合的株型確定適宜的種植密度。根據(jù)大理州的生產(chǎn)實(shí)際,母本植株高大、株型松散的組合,宜適當(dāng)稀植,母本定苗4.50萬(wàn)--5.25萬(wàn)株/公頃較為合適;母本植株矮小,株型緊湊的組合,可適當(dāng)密植,但母本定苗不宜超過(guò)6.00萬(wàn)株/公頃。
2.5認(rèn)真規(guī)劃制種田片,加強(qiáng)中耕管理
為實(shí)現(xiàn)制種高產(chǎn)優(yōu)質(zhì),基地應(yīng)合理布局作物,認(rèn)真規(guī)劃制種片區(qū),在確保隔離安全的前提下,選擇地勢(shì)高燥、排灌方便的田片制種,并加強(qiáng)中耕管理,及時(shí)發(fā)動(dòng)農(nóng)戶(hù)追肥、薅鋤、培土、灌溉、排澇等,為玉米植株的正常生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造良好的肥、水條件。
第四篇:大面積提高玉米制種產(chǎn)量及質(zhì)量必須綜合措施配套
大面積提高玉米制種產(chǎn)量及質(zhì)量必須綜合措施配套
尋甸回族彝族自治縣農(nóng)業(yè)局種子管理站馬景生
摘要:本文通過(guò)對(duì)雜交玉米制種各項(xiàng)措施的闡述,論證了雜
交玉米制種的各項(xiàng)措施的可行性和必要性,為了雜交玉米制種從理論到實(shí)踐提供了一定明確的方法步驟,突出了以產(chǎn)量和質(zhì)量為中心的綜合配套措施這個(gè)系統(tǒng)工程的建設(shè)。
關(guān)鍵詞:玉米制種產(chǎn)量質(zhì)量綜合措施配套
雜交玉米的推廣是雜種優(yōu)勢(shì)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的一個(gè)范例,是大力提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的一項(xiàng)極有效的科技措施,大力提高玉米制種的產(chǎn)量和質(zhì)量是推廣應(yīng)用雜交玉米并獲得良好效益的唯一途徑。本人在多年的工作實(shí)踐中,對(duì)玉米制種的各項(xiàng)措施進(jìn)行了深入細(xì)致的研究,總結(jié)出了一套玉米制種的系統(tǒng)措施,現(xiàn)將分述于后,望能與廣大同行共同商榷借鑒。
一、制種地的選擇
玉米制種是一種技術(shù)含量高、田間操作難度大、外圍條件要求高的項(xiàng)目,因此,要求選擇交通方便,具有一定水利、電力條件的地方,并且要求土地肥沃,產(chǎn)出率高,以便獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。我縣在1987、1988兩年的制種時(shí),就是
由于肥力條件差和光溫條件不足,造成前期沒(méi)有形成高產(chǎn)長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)象,后期早衰,籽粒不飽滿(mǎn)。其中1987年因肥力太差絕收68畝,1988年后期早衰使3噸多種子達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)而報(bào)廢。
二、制種方案的制定
及早制定玉米制種方案是保證各項(xiàng)措施順利實(shí)施的條件,方案的制定應(yīng)涉及以下內(nèi)容:
1、制種地和隔離帶的規(guī)劃;
2、花期調(diào)節(jié)和播種期的確定;
3、父母本的行比和播種量;
4、應(yīng)采取的各項(xiàng)技術(shù)措施,如育苗、移栽、蓋膜、施肥、防止病蟲(chóng)草鼠、收貯等;
5、去雜去劣的要求及措施;
6、去雄受粉的要求及措施。
三、制種隊(duì)伍的建設(shè)和技術(shù)培訓(xùn)
玉米制種是涉及千家萬(wàn)戶(hù)的一項(xiàng)復(fù)雜系統(tǒng),它需要有一支具有一定戰(zhàn)斗力的干部隊(duì)伍和一定素質(zhì)的農(nóng)民隊(duì)伍的共同參與,因此必須合理地安排好每一個(gè)環(huán)節(jié)的具體工作,并把各項(xiàng)措施的技術(shù)要點(diǎn)和必要性落到實(shí)處,開(kāi)展一系列的各種形式的技術(shù)培訓(xùn),并深入到田間地頭進(jìn)行檢查、講解。
四、突出重點(diǎn),抓突破性的農(nóng)業(yè)增產(chǎn)技術(shù)措施、抓節(jié)令搶時(shí)播種,使玉米生長(zhǎng)充分利用前期光熱條件,促使其早生快發(fā),形成豐產(chǎn)基礎(chǔ)。一般在谷雨、立夏節(jié)令前播種,營(yíng)養(yǎng)袋(缽)移栽的在立夏中五天前移栽完畢。播種是應(yīng)每畝施農(nóng)家肥1500—2000公斤,復(fù)合肥40—50公斤作為底肥。、采用地膜覆蓋及規(guī)范化種植。蓋膜有利于增溫保濕,促使養(yǎng)分礦化,特別有利于抗旱保苗,保證全苗;規(guī)范化種植有利于通風(fēng)透光,促成良好的田間氣候。株行緊湊的玉米組合一般父母比1:6—1:8。凈種寬窄行母本行距父本行60厘米,母本間大行80厘米,小行40厘米,塘距30—36厘米,應(yīng)保證父母本群體分別達(dá)700株和3000株左右。并根據(jù)不同父母本組合進(jìn)行合理調(diào)整。、加強(qiáng)中耕管理
玉米中耕管理是促成玉米豐產(chǎn)的基礎(chǔ),應(yīng)抓好以下幾方面:
(1)追肥為補(bǔ)充玉米苗期所需養(yǎng)分,應(yīng)在喇叭口期追施
提苗肥,每畝碳酸氫氨40—60公斤或20公斤尿素穴施。拔節(jié)后是玉米的需肥的臨界期,應(yīng)在拔節(jié)只抽雄前施肥,每畝尿素20—25公斤。
(2)排濕根據(jù)土質(zhì)和地勢(shì),適當(dāng)進(jìn)行開(kāi)溝排濕,保證玉
米的正常生長(zhǎng)。
(3)防蟲(chóng)認(rèn)真做好粘蟲(chóng)及蟲(chóng)口密度調(diào)查,達(dá)到防止指標(biāo)
時(shí),應(yīng)及時(shí)組織,統(tǒng)一防治。
五、嚴(yán)格去雜去劣、去雄授粉,把好種子質(zhì)量關(guān)
去雜去劣、去雄授粉是雜交玉米制種的中心環(huán)節(jié),是保證種子質(zhì)量的關(guān)鍵步驟,應(yīng)制定出切實(shí)可行的方法加以實(shí)施。
去雜去劣分3—4次進(jìn)行,目的在于砍除雜、劣株,保證種子質(zhì)量,使正常植株充分生長(zhǎng),分別在苗期、拔節(jié)期和抽雄期進(jìn)行,收獲后還要進(jìn)行包選。
去雄就是拔除母本雄蕊,自抽雄期之日起至結(jié)束止,必須做到每天進(jìn)行,風(fēng)雨無(wú)阻、及時(shí)、干凈、徹底地去除雄蕊。雄蕊必須背出地外堆漚或作飼料。為保證種子質(zhì)量,在檢查過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)一株母本撒粉株,應(yīng)砍除周?chē)?—5米遠(yuǎn)的母本植株。另外,收種子時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn),凡不合格的種子一律不能收購(gòu)入庫(kù)。
人工受粉是提高制種產(chǎn)量的一個(gè)關(guān)鍵性措施,必須進(jìn)行人工授粉,特別是在花期相遇不良或陰雨天氣時(shí),應(yīng)及時(shí)搶晴天補(bǔ)授,據(jù)我站實(shí)驗(yàn)證明,玉米制種中人工授粉一般都要比自然授粉提高結(jié)實(shí)率16——80%。
結(jié)論
根據(jù)近幾年來(lái)我站對(duì)上述措施的有效實(shí)施,有效地保證了我站經(jīng)營(yíng)玉米種子的數(shù)量和質(zhì)量,并在1996年以后的制種中實(shí)現(xiàn)了兩大突破:一是大面積800畝連片制種平均單產(chǎn)突破250攻擊大關(guān),達(dá)到275.5公斤,實(shí)測(cè)最高產(chǎn)達(dá)415公斤;二是實(shí)現(xiàn)我縣玉米種子自給有余,走向了種子產(chǎn)業(yè)化的道路。
綜上所述,可以這樣認(rèn)為,必須采取上述的綜合措施配套實(shí)施的方法,才能有效地提高大面積玉米制種的產(chǎn)量和質(zhì)量。
第五篇:城市污泥不同處理處置方式的成本和效益分析
城市污泥不同處理處置方式的成本和效益分析
——以北京市為例
張義安,高定,陳同斌*,鄭國(guó)砥,李艷霞
中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所環(huán)境修復(fù)中心,北京 10010
1摘要:以北京市為例,估算不同電價(jià)及運(yùn)輸距離下填埋、焚燒及堆肥等方式的城市污泥處理處置成本,在此基礎(chǔ)上討論各種處理處置方案的前景,展望北京市污泥處理處置出路。污泥填埋在一定時(shí)期內(nèi)還將是主要處理處置方式,但所占比例將逐漸下降;堆肥是經(jīng)濟(jì)上較為可行的處理處置方式,適合大力推廣;隨著經(jīng)濟(jì)實(shí)力與技術(shù)水平提高,焚燒法可以適用于個(gè)別特殊地點(diǎn)。同時(shí),分析了政府補(bǔ)貼對(duì)污泥處理處置效益的影響。
關(guān)鍵詞:城市污泥;處理處置成本;填埋;焚燒;堆肥
中圖分類(lèi)號(hào):X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-2175(2006)02-0234-0
5城市污泥是污水處理的副產(chǎn)物,以含水率97%計(jì)算,體積占處理污水的0.3%~0.5%[1],深度處理產(chǎn)泥量還將增加50%~100%。目前我國(guó)每年排放的干污泥大約1.3×106 t,并以大約10%的速率在增加。
北京市全區(qū)域規(guī)劃污水排放量為330×104 m3/d,其中2003年市區(qū)污水排放量約為230×104 m3/d[2]。規(guī)劃建設(shè)14座污水處理廠(chǎng),2015年污水處理能力預(yù)計(jì)將超過(guò)320×104 m3/d,處理率將超過(guò)90%。到2008年,北京市將新增9座中水處理廠(chǎng),深度處理能力將由目前的1×104 m3/d提高到47.6×104 m3/d,屆時(shí)每年產(chǎn)生含水率 80% 城市污泥超過(guò)80×104 m3。北京市最大的污水處理廠(chǎng)——高碑店污水處理廠(chǎng)污泥外運(yùn)運(yùn)輸費(fèi)用占到全廠(chǎng)運(yùn)行費(fèi)用的1/3[3]。
城市污泥的大量產(chǎn)生,已引起日益嚴(yán)峻的二次污染,并成為城市污水處理行業(yè)瓶頸。污泥處理處置率低,其中非常重要的一個(gè)原因就是投資和運(yùn)行成本方面的限制。但到目前為止,還未見(jiàn)關(guān)于不同污泥處理處置方案的經(jīng)濟(jì)分析,導(dǎo)致不同單位和設(shè)計(jì)人員在方案的選擇上存在較大的盲目性。本文以北京為例,對(duì)幾種典型的城市污泥處理處置方式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析,以便為城市污泥處理處置技術(shù)的選擇提供參考依據(jù)。
1城市污泥處理處置成本估算
1.1估算方法
以1 t干污泥(DS)為計(jì)算基準(zhǔn),綜合成本=運(yùn)行成本+設(shè)備折價(jià)成本。運(yùn)行成本以目前較為成熟的處理處置方式進(jìn)行估算。
北京市污泥機(jī)械脫水效果通常在80%左右。各方案中的成本估算涉及或包括焚燒、運(yùn)輸、填埋等3個(gè)流程;設(shè)備折價(jià)成本取15 a使用年限,年折舊7%,社會(huì)利率10%,即年折價(jià)17%,設(shè)備年工作時(shí)數(shù)以8000 h計(jì)。因此,設(shè)備折價(jià)=設(shè)備價(jià)格×指數(shù)×0.17/8000。
1.2估算細(xì)則
(1)單位成本
填埋:生活垃圾衛(wèi)生填埋的成本約60~70 ¥/t,污泥填埋時(shí)按照壓實(shí)生活垃圾∶土∶污泥容重比為0.8∶1∶1,污泥填埋成本為48~56 ¥/t,取52¥/t。
干化:干燥能耗與脫水量成正比。燃?xì)饧訜嵝?5%、鍋爐熱效率70%、過(guò)程熱損失5%時(shí),水的蒸發(fā)能耗為150(kW?h)/t,每小時(shí)去除1 t水的設(shè)備投資為180×104¥[4]。
焚燒:目前多采用流化床技術(shù),每h焚燒1 t干化污泥的設(shè)備成本為528×104¥,污泥按干質(zhì)量減量60%。焚燒的運(yùn)行費(fèi)用24¥/t,煙氣處理消耗NaOH量約為37 kg/t,折價(jià)約128¥/t [5]。
電價(jià):北京市工業(yè)電價(jià)高峰期、平段區(qū)、低谷期分別為0.278、0.488、0.725¥/(kW?h)。按不同補(bǔ)貼方案,將電價(jià)設(shè)定為0.30、0.60¥/(kW?h)。
運(yùn)費(fèi):北京市運(yùn)輸價(jià)格在0.45~0.65¥/(t?km)之間,污泥為特殊固體廢物,需特殊箱式貨車(chē)運(yùn)送,價(jià)格處于高端。另外,近年運(yùn)輸價(jià)格有上漲趨勢(shì)。因此,運(yùn)費(fèi)取0.65 ¥/(t?km)。
此外,干化及焚燒均按設(shè)備成本添加30%物耗人工管理費(fèi)及土建配套費(fèi)。
(2)污泥含水率
污泥的有機(jī)質(zhì)和水分含量較高,填埋存在一系列問(wèn)題,當(dāng)前主要關(guān)心的是土力學(xué)性能,當(dāng)含水率高于68% 時(shí)需按m(土)∶m(污泥)=0.4~0.6的比例混入土
[6-8]。含水率降低時(shí)污泥性狀存在突變,因此填埋脫水目標(biāo)設(shè)定為80%、30%。含水率是污泥焚燒處理中的一個(gè)關(guān)鍵因素。有機(jī)質(zhì)含量高、含水率低利于維持自燃,降低污泥含水率對(duì)降低污泥焚燒設(shè)備及處理費(fèi)用至關(guān)重要。一般將污泥含水率降至與揮發(fā)物含量之比小于3.5時(shí),可形成自燃[9]。北京市污泥有機(jī)物含量在45% 以下,因此使污泥維持自燃焚燒的水分含量應(yīng)小于61.2%。朱南文總結(jié)了幾種國(guó)外污泥熱干燥技術(shù),可以將污泥干燥至10%含水率[10]。污泥焚燒綜合成本隨干燥程度動(dòng)態(tài)變化,干化程度越高,干化能耗升高,焚燒設(shè)備及運(yùn)行費(fèi)用隨之下降。簡(jiǎn)化起見(jiàn),本文以污泥保持熱量平衡燃燒為估算前提,不再進(jìn)行高水分下加入重油的成本估算。因此污泥焚燒的干化目標(biāo)定為:60%和10%。表1北京市填埋場(chǎng)概況[11]及離污水處理廠(chǎng)的最近距離
Table 1Description of landfill sites and wastewater treatment plants
填埋場(chǎng) 填埋場(chǎng)位置 處理規(guī)模/(t?d-1)預(yù)計(jì)關(guān)閉時(shí)間 最近的污水處理廠(chǎng) 最近直線(xiàn)距離/km 1)
北神樹(shù) 通縣次渠鄉(xiāng) 980 2006 高碑店 20
安定 大興區(qū)安定鄉(xiāng) 700 2006 小紅門(mén) 36
六里屯 海淀區(qū)永豐屯鄉(xiāng) 1500 2017 清河 1
5高安屯 朝陽(yáng)區(qū)樓梓莊鄉(xiāng) 1000 2018 高碑店 15
阿蘇衛(wèi) 昌平區(qū)小湯山鄉(xiāng) 2000 2012 清河、北小河 40
焦家坡 門(mén)頭溝區(qū)永定鎮(zhèn) 600 2011 盧溝橋 1
51)最近距離數(shù)據(jù)為作者實(shí)測(cè)
綜上所述,污泥的處理處置方式計(jì)有:堆肥,分別干燥至含水80%、30% 時(shí)填埋,干燥至含水
60%、10%時(shí)焚燒。
1.3填埋成本
填埋成本=能耗成本+運(yùn)輸成本+填埋場(chǎng)成本+設(shè)備折價(jià)成本
能耗成本=[1/(1-η0)-1/(1-ηe)]×150×α×Pele
運(yùn)輸成本=0.65×L /(1-ηe)
填埋場(chǎng)成本=βPf /(1-ηe)
設(shè)備折價(jià)=[1/(1-η0)-1/(1-ηe)]×180×α× 0.17×104/8000
其中,η0、ηe分別為處理處置始、末的含水率;Pele為電價(jià),¥/(kW?h);L為運(yùn)輸距離,km;α為土建及人工配套費(fèi)指數(shù),1.3;β為體積系數(shù),含水率≥68%時(shí)在1.4~1.6之間,取1.5,含水率<68%時(shí)取1;Pf為填埋場(chǎng)填埋價(jià)格,40~60¥/t,取52¥/t。
污泥填埋運(yùn)輸距離:北京市現(xiàn)有填埋場(chǎng)容量不足以滿(mǎn)足生活垃圾處置需求,即使規(guī)劃中的填埋場(chǎng)建成之后,富余填埋能力也很有限,污泥填埋需另外覓地新建填埋場(chǎng)。隨著城市發(fā)展及填埋場(chǎng)地質(zhì)條件要求,運(yùn)輸距離也將越來(lái)越遠(yuǎn),參照表1,污泥
填埋的運(yùn)輸距離將在40 km以上,因此在估算今后的填埋成本時(shí),分別取50、100 km作為近期及遠(yuǎn)期填埋場(chǎng)運(yùn)輸距離。
1.4堆肥成本及收益
城市污泥經(jīng)過(guò)堆肥無(wú)害化處理之后進(jìn)行土地利用,是國(guó)際上普遍采用的處理處置方式。強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛堆肥處理是泥堆肥主流技術(shù),其處理成本與污泥初始含水率、處理規(guī)模、堆肥廠(chǎng)與污水處理廠(chǎng)之間距離以及設(shè)備原產(chǎn)地等因素相關(guān)。堆肥廠(chǎng)宜建在污水處理廠(chǎng)周?chē)\(yùn)輸成本計(jì)為0,堆肥成本主要由鼓風(fēng)、烘干、篩分能耗,調(diào)理劑及設(shè)備折價(jià)成本組成。目前,堆肥產(chǎn)品的市場(chǎng)銷(xiāo)售價(jià)格為350~500¥/t,扣除15%含水率后取500¥/t DS。
利用CTB堆肥自動(dòng)控制系統(tǒng)[12,13]進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛堆肥在河南省漯河市城市污泥堆肥廠(chǎng)的應(yīng)用結(jié)果表明,當(dāng)污泥含水率不高于80%時(shí),鼓風(fēng)能耗在40~60(kW?h)/t DS之間,取60(kW?h)/t DS。CTB調(diào)理劑價(jià)格為300 ¥/t,損耗率一般為5% [14]。經(jīng)過(guò)10~14 d堆肥,污泥干物質(zhì)減量30%,含水45%。采用熱干燥技術(shù)烘干至含水15%,脫水負(fù)荷0.45 t/t DS;調(diào)理劑在烘干前篩分后自然晾干,需篩分能耗;篩分負(fù)荷共9.3 t/t DS,篩分能力1 t/h,功率3 kW。全程能耗95(kW?h)/t DS,考慮到未知能耗,取100(kW?h)/t DS。
設(shè)備折價(jià):處理干污泥能力為 0.3×104 t/a的污泥堆肥廠(chǎng)設(shè)備投資約700萬(wàn)¥,設(shè)備折價(jià)182 ¥/t DS(含占地成本),取200¥/t DS。
1.5焚燒成本
考慮到焚燒廢氣排放等問(wèn)題,外運(yùn)30 km以上焚燒為佳,取30 km;焚燒按干物質(zhì)減量60%,燒余物需運(yùn)至填埋場(chǎng)填埋,運(yùn)輸距離取50 km。參考表3可知,干燥至10%焚燒成本較干燥至60%低。干燥程度越高,焚燒廠(chǎng)占地面積也越小,因此焚燒前以干化至10%為宜。
1.6干化農(nóng)用成本
未經(jīng)穩(wěn)定化處理污泥存在施用安全危險(xiǎn),考慮到干化的穩(wěn)定效果較差,安全性有限,不再估算。
2討論與分析
2.1處理成本和經(jīng)濟(jì)效益
表2處理處置1 t城市污泥(干質(zhì)量)所需的成本及其效益
Table 2Comparison of the estimated cost and benefit of sewage sludge treated and/or disposed by different ways
填埋
干化運(yùn)輸填埋 綜合成本/¥
目標(biāo) 能耗/¥ 設(shè)備折價(jià)/¥ 距離/km 運(yùn)費(fèi)/¥ 填土比例 費(fèi)用/¥
80% 0 0 50 163 50% 3905531),5532)
30% 2091),4182)178 50 46 0 745071),7162)
80% 0 0 100 325 50% 3907151),7152)
30% 2091),4182)178 100 93 0 745541),7632)
焚燒
干化焚燒燒余物 綜合成本/¥
目標(biāo) 能耗/¥ 設(shè)備折價(jià)/¥ 運(yùn)行/¥ 設(shè)備折價(jià)/¥ NaOH/¥ 運(yùn)費(fèi)/¥ 填埋/¥60% 1461),2932)12460 36512813 20 8561),10022)
10% 2281),4552)193 27 162 128 13 20 7711),9982)
堆肥
能耗/¥ 設(shè)備折價(jià)/¥ 調(diào)理劑損耗/¥ 總成本/¥ 銷(xiāo)售/¥ 總效益/¥
391),782)200 75 3141),3532)410 961),572)
1)電價(jià)取0.30 ¥/(kW?h);2)電價(jià)取0.60 ¥/(kW?h)
各種處理方式處理成本估算過(guò)程及結(jié)果如表2所示。由表2可知,污泥處理處置以堆肥方式成本
最低,約300~350¥/t DS;填埋方式約500~760¥/t DS。焚燒方式成本最高,約800~1000¥/t DS。堆肥成本低于填埋方式,顯著低于焚燒方式,隨運(yùn)輸距離增加填埋成本顯著高于堆肥成本。此外,污泥焚燒處理一次性投資大,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用最高。
各種處理方式中,污泥填埋沒(méi)有資源回收,效益為零;考慮到污泥熱值水平,回收焚燒熱能可能性較低,對(duì)凈效益影響不大;污泥干化可以起到脫水的效果,但穩(wěn)定化的效果有限,加之干化過(guò)程中容易產(chǎn)生爆炸和肥效緩慢等問(wèn)題,不宜提倡;在產(chǎn)品銷(xiāo)售良好情況下,按電價(jià)不同,堆肥處理可以盈利50~100¥/t DS。
2.2各種處理處置技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
現(xiàn)有的大部分填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)建造標(biāo)準(zhǔn)低、缺乏污染控制措施,存在穩(wěn)定性差等問(wèn)題,導(dǎo)致散發(fā)氣體和臭味,污染地下水,不能保證填埋垃圾的安全,只是延緩污染但沒(méi)有最終消除污染。一些國(guó)家為了把上述問(wèn)題降低到最小程度,制定了待處理污泥物理特性的最低標(biāo)準(zhǔn),使污泥填埋的處理成本大大增加。例如德國(guó)要求填埋污泥干基含量不低于35%。為避免污泥中有機(jī)物分解造成的地下水污染,1992年德國(guó)發(fā)布了《城市廢棄物控制和處置技術(shù)綱要》,要求從2005年起,任何被填埋處理的物質(zhì)其有機(jī)物含量不超過(guò)5% [15],這意味著污泥即便是經(jīng)過(guò)干燥也不滿(mǎn)足填埋的要求。污泥填埋面臨填埋場(chǎng)地、公眾及法規(guī)等多重壓力,填埋成本將逐步升高,近年來(lái)國(guó)外污泥填埋處理方式比例越來(lái)越小[6]。
是否推廣堆肥處理城市污泥,首先應(yīng)切實(shí)評(píng)估施用污泥堆肥的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。杜兵等[16]研究表明,同國(guó)外相比北京市某典型污水處理廠(chǎng)酚類(lèi)、酞酸酯類(lèi)、多環(huán)芳烴類(lèi)均處于污染程度較低的水平。堆肥處理的持續(xù)高溫可以確保殺滅病菌,保證污泥的農(nóng)用安全。陳同斌等[17]對(duì)中國(guó)城市污泥的重金屬含量及其變化趨勢(shì)的研究結(jié)果表明,我國(guó)城市污泥中平均含量普遍較低,金屬含量基本未超過(guò)農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)[18],且呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)。近年相關(guān)研究也證明:科學(xué)合理地進(jìn)行城市污泥農(nóng)用不會(huì)造成土壤和農(nóng)產(chǎn)品的重金屬污染問(wèn)題[19]。我國(guó)城市污泥的土地利用重金屬環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)并不像人們想象的那樣嚴(yán)重。
焚燒減量最為顯著,含水80%的污泥焚燒后減容率超過(guò)90%。然而,污泥含有多種有機(jī)物,焚燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量有害物質(zhì),如二惡英、二氧化硫、鹽酸等,受?chē)?guó)內(nèi)焚燒技術(shù)的限制,二惡英污染問(wèn)題尚未很好解決,重金屬煙霧與燃燒灰燼也可能造成二次污染。此外,焚燒浪費(fèi)了污泥中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。對(duì)比三種處理處置方式,污泥焚燒占地面積最小,但綜合成本最高,設(shè)備維護(hù)要求高,環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)較大,這些不利之處都限制了污泥焚燒技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
綜上所述,堆肥處理實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用,科學(xué)合理施用下可以保證衛(wèi)生安全及重金屬安全,同時(shí)較為經(jīng)濟(jì)可行,是污泥處理處置技術(shù)的主要發(fā)展方向。但是,從市場(chǎng)銷(xiāo)售的角度來(lái)看,污泥堆肥產(chǎn)品的銷(xiāo)售渠道有待改善。各種處理方式優(yōu)缺點(diǎn)概括于表3(下頁(yè))。
2.3電價(jià)影響及政府補(bǔ)貼
電價(jià)影響到污泥處理處置成本。電價(jià)從0.60¥/(kW?h)降低到0.30 ¥/(kW?h),各種處理方式的綜合成本分別降低40~230 ¥/t DS。如電價(jià)取至用電低谷期電價(jià)或者更低,成本可以進(jìn)一步降低。
表3各種處理處置技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
Table 3Comparison of landfill, composting and incineration for sewage sludge
處理處置方式 收支平衡/(¥?t-1)1)技術(shù)難度 場(chǎng)地要求 能否資源化 無(wú)害化程度
填埋-507~-763 簡(jiǎn)單 大 不能 延緩污染, 沒(méi)有最終消除污染風(fēng)險(xiǎn)
堆肥 57~96 較簡(jiǎn)單 較小 能 重金屬低于農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可以達(dá)到無(wú)害化要求 焚燒-771~-1000 技術(shù)設(shè)備要求高 小 不能 尾氣可能帶來(lái)二次污染
1)運(yùn)輸距離100 km、電價(jià)0.60 ¥/(kw?h)時(shí), 以80%含水率填埋成本略低于30%含水率填埋, 但其占地為后者5.25倍, 綜合考慮采取30%填埋
污泥含水80%及60%下填埋占地分別為30%下填埋的5.25倍、1.75倍。政府通過(guò)補(bǔ)貼如降低電價(jià)等調(diào)控手段,將污水處理投入合理分配到其中的污泥處理單元,可以降低污泥處理單元的焚燒成本、填埋占地,降低堆肥成本。政府補(bǔ)貼可以發(fā)揮經(jīng)濟(jì)杠桿作用,調(diào)控污泥處理行業(yè)投入產(chǎn)出狀況,有利于污泥處理處置行業(yè)的健康發(fā)展。總之,污泥處理處置應(yīng)該有適宜的政府補(bǔ)貼。
3結(jié)論
(1)污泥堆肥成本隨電價(jià)變化約300~350 ¥/t DS,堆肥銷(xiāo)售可以補(bǔ)償部分處理成本,使污泥堆肥達(dá)到微利水平。合理施用堆肥可以提供養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì),是污泥處理處置技術(shù)的重要方向。
(2)污泥填埋操作簡(jiǎn)單,但其成本約500~760 ¥/t DS,高于堆肥處理。考慮到土地資源日益稀缺及二次污染問(wèn)題,且從發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看污泥填埋將逐步受到限制,因此其應(yīng)用比例應(yīng)逐漸減少。
(3)污泥焚燒減量效果最明顯,但其初始投資及運(yùn)行費(fèi)用最高,綜合成本約771~1000 ¥/t DS。其設(shè)備維護(hù)復(fù)雜,如果對(duì)尾氣處理不當(dāng)會(huì)造成二次污染。