果枝循环利用机械化技术试验研究

2021-03-05褚春年郭变梅魏礼刘军户李营峰王耀凤

农业与技术 2021年3期

褚春年郭变梅魏礼刘军户李营峰王耀凤

(西安市农机监理与推广总站，陕西西安 710065)

引言

为了有效解决果园废弃枝条的循环利用问题，将从果树上修剪下来的枝条，利用果枝粉碎机粉碎后，进行堆沤处理，再利用开沟施肥机进行开沟、施肥、回填等，实现果园废弃枝条机械化循环利用，可提高果园土壤有机质含量，培肥地力，减少枝干焚烧对环境造成的污染[1]；同时，可以使土壤的物理性质与指标出现变化，有效降低土壤的总孔隙密度，提升土壤的保水性能，提高土壤的导水率，真正达到改善土壤质地的目的[2]。课题组通过引进进口树枝粉碎机、自走式多功能施肥机对修剪下来的树枝进行粉碎，对粉碎后的树枝进行堆沤，用施肥机将堆成的有机肥施到果园，试验研究果枝循环利用的技术模式。

1 试验机型及试验区

1.1 试验机型

课题组在试验区选择的农业机械：美国进口老熊牌SC5627B型树枝粉碎机，作业效率为1～1.5t·h-1；山东益丰牌2F-30型自走式多功能施肥机，作业速度为0.3～1.2km·h-1。

1.2 试验区

试验区选择樱桃树龄10a的果园，长度为500m，行距为4.2m，株距为2.5m，果园面积为13.33hm2，以冬剪的樱桃废弃树枝为原料，以机械化果枝粉碎和开沟施肥为手段，探索果枝循环利用机械化技术新模式。

2 技术模式和流程

2.1 技术模式

课题组设计的果枝循环利用机械化技术模式为果枝修剪—果枝机械化粉碎—物料堆沤—机械化开沟施肥。

2.2 技术流程示意图

本次试验的果枝循环利用机械化技术流程如图1。

图1 果枝循环利用机械化技术试验技术流程示意图

3 对比试验

3.1 果枝机械化粉碎

课题组在长420m、宽190m的13.33hm2果园选取0.8hm2作为试验区。在试验中，对果树进行修剪，将修剪下的树枝进行粉碎作业，对比试验机具与对照机具的果枝粉碎情况(如表1所示)。从表1可以看出，引进的进口枝条粉碎机作业用时少、效率高，效果明显,粉碎后的颗粒大小在0.005～0.01m,控制在0.5～2cm范围内，较小的颗粒在堆沤时，能扩大微生物接触面积，更有利于微生物分解[3]。

表1 果枝循环利用机械化技术试验枝条粉碎作业情况表

3.2 果枝堆沤肥

试验时间为2019年11月4日—2020年3月20日。选择果园中的空地，将场地四周挖槽起土0.3m，堆底压平、拍实，防止跑水。试验测试中堆沤物料为果枝粉碎后的颗粒，物料颗粒的大小为0.005～0.01m，重量为6t(每1hm2果园按7.5t修剪果枝计)，加鸡粪2t,进行充分混合，物料总量为8t。在堆肥的过程中，lt的物料中加1kg微生物菌剂，微生物菌剂用水稀释50～100倍[1]，可以使物料中微生物数量不断增多，进一步提升堆肥腐熟效果[3]；同时添加尿素，1m3的物料加1kg尿素，尿素用水稀释100倍[4]，使混合物料的碳氮比值保持在20～40[1]，有利于加快混合物料有机态物质无机化转变[6]。堆沤的总体外围尺寸为宽4m，高1.5m，长5m。先堆积0.6m高的物料，对混合物料浇足水，使物料含水量达到50%～60%[5]，并均匀喷洒尿素和微生物菌剂；再堆积0.6m高的物料，继续均匀喷洒尿素和微生物菌剂；堆积0.3m高的物料，继续均匀喷洒尿素和微生物菌剂，在料堆上覆盖塑料薄膜，四周边上用土压实[4]，上部预留2个通气孔，给微生物提供氧气，以便调节堆体温度[7]。在堆沤6～10d后，开始对堆料进行测温。测定料堆温超过70℃时进行揭膜降温，持续7～10d后翻1次堆，使堆料发酵均匀[1]。当堆料颜色变为褐色或灰褐色，发酵物料温度降至35℃以下，闻之无臭味、有淡淡的氨味，为充分腐熟，腐熟的堆肥可作为基肥施入果园。

3.3 机械化开沟施肥

课题组在0.8hm2的试验区，将堆沤成的有机肥进行机械化开沟施肥和人工开沟施肥对比试验(如表2所示)，机械化开沟施肥作业效率远大于人工作业，是人工作业的8倍，机械化技术模式明显优于人工方式。

表2 果枝循环利用机械化技术试验开沟施肥作业情况表

4 经济效益分析

果枝循环机械化技术试验中，引进美国进口老熊牌SC5627B型树枝粉碎机进行果枝粉碎，与国产洋工牌MC100型果枝粉碎机进行对比，节约人工费3600元·hm-2；引进益丰牌2F-30型自走式多功能施肥机进行开沟和施肥作业，与传统人工方式对比，节约人工费25200元·hm-2；总体来说，全程机械化模式与传统作业模式相比，实现节本增效28800元·hm-2(如表3所示)。