美国农业部帮你算了一笔账 -- 你的秸秆值多少钱?

2019/3/12 20:30:22     可持续农业

  

小编注:为了秸秆禁烧,中国很多地方耗巨资千方百计要将秸秆离田。而在美国当农场想要收集部分秸秆出售的时候,美国农业部却在苦口婆心劝说农场最好要将秸秆留在地里。关于秸秆的价值美国农业部下属的自然资源保护局(Natural Resources ConservationService- NRCS)给农场主们算了一笔经济账和生态账。

但是如果真有一部分秸秆被打包离田了,自然资源保护局又给农场支招,该怎么最大限度减轻秸秆离田的负面影响。

秸秆是卖,还是留在地里,哪个更有利呢?来看看这个成本计算,就一目了然了。

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美国农业部说秸秆就是白花花的美金,千万别浪费啊

收获后留在地里的作物秸秆是一种有价值的资源。然而近几年在美国对收获作物秸秆的需求日益增长,这令许多农场主感到困惑,他们是应该打包秸秆出售呢,还是把它们留在地里好?为了做出这一决定,农场主需要考虑以下因素:

1. 秸秆离田的成本

根据目前每大圆捆秸秆11.50美元(80人民币)的打包价格,

收集秸秆的成本可以从60美元到70美元/英亩不等 (大约70-80人民币/亩),具体取决于每英亩有多少包。

如果平均每包重1200磅(545公斤),

那就相当于每吨20美元(大约140元人民币)。

2. 损失的营养物质的价值

基于美国内布拉斯加大学的数据(Wortmann etal, 2008),一吨玉米秸秆含有大约:

17磅/7.7公斤氮(N)

4磅/1.8公斤磷(P2O5)

30磅/13.6公斤的钾(K2O)

3磅/1.4公斤的硫。

根据2008年春季的肥料价格,估计每吨移走营养素的成本约为26美金(大约180人民币,见表)。

每吨玉米秸秆中的化肥营养价值*

营养物质

在秸秆中的浓度(%)

每吨秸秆中的重量 (磅)

化肥价格(美金/磅)**

秸秆中营养成分的价值(美金/吨)

a

b

c=(b/100)x2000

d

e=c x d

氮 N

0.80

16.00

$0.70

$11.2

磷P2O5

0.20

4.00

$0.96

$3.84

钾K2O

1.45

29.00

$0.35

$10.15

硫 S

0.17

3.40

$0.27

$0.92

总价值




$26.11

*基于2008年Wortmann等人的表1。**按2008年春季化肥价格计算。将当前价格代入d列,再乘以c列,得到每吨玉米秸秆的营养价值。

如果你从每英亩田里拉走3-4吨的作物秸秆(5-6个圆捆),

那每英亩损失的营养价值将达到75 - 100美元(87-116人民币/亩)。

3. 控制土壤侵蚀

保持作物秸秆覆盖土壤表面以控制土壤被侵蚀的价值。在美国有充分的科研结果可证明,所有美国自然资源保护局(NRCS)的易被侵蚀的土地保护计划(HighlyErodible Land - HEL)都要求土地中保留最低数量的作物秸秆以控制土壤侵蚀。所需保留在地里的秸秆量因土壤类型、作物轮作、耕作制度和现有保护性耕作实践而异。农场如果有易被侵蚀的土地,农场主应联系当地NRCS办公室,审查其保护性耕作计划,并在从该农田中收集秸秆离田前讨论这样做会产生的潜在影响。

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秸秆覆盖是最佳的控制土壤侵蚀的方法

4. 土壤有机质/土壤健康

也许在收集秸秆离田之前要考虑的最重要的因素是对土壤有机质的影响。土壤有机质直接影响土壤的养分有效性、养分保持能力和土壤持水能力。它还在土壤中形成水稳性团聚体,它在影响水的渗透、通气和排水等方面发挥着重要作用。

土壤有机质对土壤健康也起着重要作用,因为它为土壤微生物提供碳和能量。土壤微生物是土壤中养分循环所必需的,某些微生物与植物根系形成互惠关系,以交换单糖形式的能量向植物提供营养。

如果作物秸秆离田量过大,没能留给土壤足够的秸秆还田,最终将导致土壤资源恶化和产量下降。内布拉斯加州大学农业研究与发展中心的美国农业部农业研究服务部的研究发现,当平均每年50%的农作秸秆离田时,连茬免耕玉米的平均产量在5年内下降了6% (Varvel etal, 2008)。秸秆离田被移走的养分也许可以用化肥等替代,但土壤有机质的功能大大减弱是不争的事实。

5. 对有效水分和作物水分利用效率的影响

作物秸秆覆盖土壤表面对于保持土壤水分方面提供了许多好处。它保护土壤表面,减少土壤受到雨滴的冲刷的危害,改善水分渗透。它使土壤保持凉爽,减少蒸发,留下更多的水分供植物吸收,并在冬季时更好地截留住积雪,使其均匀分布在田野上,从而使土壤湿度和土壤温度在第二年春天更加均匀。

堪萨斯州的一项关于秸秆覆盖对土壤水分蒸发影响的研究发现,

秸秆覆盖全量还田可以节省3.5英寸的土壤水分(Klocke et al, 2008)。

在旱地的情况下,每增加一英寸可利用的降水可转化为每英亩12蒲式耳的玉米(51公斤/亩),

相当于每英亩增加约40蒲式耳的玉米(170公斤/亩)。

或者,节约3.5英寸的水可以显著降低灌溉成本。

由于灌溉成本平均为每英亩英寸7至10美元(8-12人民币/亩),

因此每英亩可节省25至35美元(大约29-40人民币/亩)。

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美国农业部帮农场算的这笔账可真是一清二楚

那如果有些农场非要收集一些秸秆卖掉怎么办?美国农业部自然资源保护局NRCS给农场几条重要建议以减少秸秆离田造成的负面影响。

1. 实行少耕或免耕作业

过多扰动土壤的耕作方式掩埋大部分残留的作物秸秆茬,增加了秸秆离田的负面影响。改用少耕或免耕方式将减少作物秸秆离田的负面影响。

2. 减少作物轮作中种植秸秆量少的作物的年限

如果轮作包括大豆等秸秆量少的作物,收获作物秸秆的负面影响会更大。从玉米-大豆轮作改为连续玉米-玉米-大豆轮作或玉米-大豆-小麦轮作将在一定程度上抵消秸秆离田的负面影响。

3. 考虑种植一种覆盖作物

在收获前或收获后立即种植覆盖作物可以最大限度地减少秸秆离田造成的负面影响。覆盖作物保护土壤表面,增强土壤生物活性,固定住剩余的营养,如果覆盖作物包括豆科植物,这又可以增加土壤中氮含量。

种植覆盖作物(cover crops)益处诸多

4. 考虑施用有机肥

施用有机肥料不仅会补偿离田的秸秆的一些营养物质,还会添加一些有机物到土壤系统中。当然单靠施用粪肥不足以控制土壤易被侵蚀地区的水土流失,因为它不能提供足够的覆盖物来保护土壤免受风蚀和水蚀。施用肥料和种植覆盖作物结合使用效果最好。

参考文献:

Klocke, Norman L., Randall S. Currie, Troy J. Dumler. 2008.Water Savings from Crop Residue Management.

Proceeding of the 2008 Cover Your Acres Winter Conference,Oberlin, KS. pp. 50-54. Varvel, G.E., K.P. Vogel, R.B. Mitchell, R.F. Follet,and J.M. Kimble. 2008.

Comparison of corn and switchgrass on marginal soils forbioenergy. Biomass & Bioenergy 32:1821. Wortmann, Charles S., Robert N.Klein, Wallace W. Wilhelm, and Charles Shapiro. 2008.

Harvesting Crop Residues. NebGuide G1846. University ofNebraska-Lincoln Extension.