Рациональная утилизация рисовой соломы: проблемы и их решения

Рациональная утилизация рисовой соломы: проблемы и их решения

Современное производство риса связано с образованием значительных объемов растительных отходов — соломы, лузги и так называемой «мучки» (остатков после шлифовки рисового зерна для придания ему привычного белого цвета), утилизация которых представляет огромную проблему. Дело в том, что та же рисовая солома,

которой ежегодно образуется примерно столько же, сколько было собрано урожая (соотношение урожая и побочной продукции у риса кубанских сортов 1:0,8), из-за чрезвычайно высокого содержания соединений кремния (до 20 процентов от общей массы), без дополнительных обработок не годится в качестве корма для скота, тяжело разлагается в почве, выделяя при этом токсичные соединения, опасные для будущих посевов.

Рисоводческие хозяйства предпочитают решать эту проблему просто, в соответствии с общемировой практикой: после уборки урожая риса, оставшиеся в рисовых чеках валки соломы, поджигаются.

Правила противопожарного режима в Российской Федерации запрещают выжигание сухой травянистой растительности, стерни, пожнивных остатков на землях сельскохозяйственного назначения, землях запаса и землях населенных пунктов, однако для рисовой соломы сделано было исключение. Чтобы бороться с фузариозом в 2017 году рисоводы добились законодательного разрешения выжигать отходы своего производства.

Проблему утилизации соломы способами, исключающими сжигание, давно уже изучают во многих научно-исследовательских институтах. «Сжигание рисовой соломы — это не специфическая российская проблема. Ее жгут и в Америке, и в Египте, не говоря уже о Юго-Восточной Азии. В Европе не сжигают, но там и масштабы рисоводства несопоставимо малы по сравнению с отечественными, там множество мелких фермерских хозяйств, где можно собрать солому буквально вручную» — отмечает старший научный сотрудник ВНИИ риса, кандидат сельскохозяйственных наук Валерий Ладатко.

По мнению специалистов, основывающихся на экономических расчетах, затраты только на сбор, тюкование и вывоз рисовой соломы в 2-3 раза выше затрат на уборку зерна, причем это справедливо для всех рисосеющих регионов. 

Несмотря на существующие запреты на сжигание рисовой соломы в результате объективных причин (отсутствие технических средств для измельчения и заделки соломы), на сегодняшний день, равно как и на протяжении всего периода существования отечественного рисоводства, такой способ утилизации соломы остается единственно возможным. Однако остаются невыясненными краткосрочные и долгосрочные экологические последствия этого способа удаления не зерновой части урожая с поля.

Исследованиями, проведенными в СХП «Марьянское» Красноармейского района Краснодарского края установлено, что сжигание соломы в количестве 8,2-9,3 т/га приводит к повышению температуры на поверхности почвы под валком до 590-630 ^оC. При этом скорость набора температуры составляет 470 ^оC /мин. Последующее снижение температуры протекает более плавно, а наиболее продолжительным является уменьшение её после 130 ^оC, то есть в период тления золы. Однако даже такие высокие температуры не приводят к прогреванию почвы на изучаемых глубинах более 25 ^оC. При этом даже в верхнем 0-20 см слое почвы не происходит выгорание гумуса, а на поверхности почвы остаются не полностью сгоревшими не только остатки стерни, но и мелкие частицы соломы и лузги. С увеличением расстояния вглубь от поверхности почвы время отклика на температурный стресс было более продолжительным, а само повышение температуры менее ощутимым. Так, на глубине 4, 6, 8 и 10 см максимальный нагрев почвы составил 3,1 — 3,9, 2,0 — 2,2, 1,1 — 1,2 и 0,2 — 0,3 ^оC соответственно.

В ряде случаев сжигание оправдано с точки зрения борьбы с болезнями риса.

Ирина Аблова, доктор сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией селекции пшеницы на устойчивость к болезням Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко считает, что, если не сжигать, то наше зерно будет вообще не востребовано на мировом рынке: «…Фузариоз буйствует.. В последние несколько лет юг России лихорадит из-за этого вредоносного заболевания, и ситуация не улучшается, а ухудшается в связи с глобальными изменениями климата».

Кроме того, наряду с фузариозом рис подвержен таким заболеваниям как перикуляриоз, бактериоз, септориоз, аскохитоз возбудители которых зимуют на семенах и не перегнивших растительных остатках. Основные меры борьбы против них это сжигание стерни и соблюдение севооборота.

Проведенные во Всероссийском НИИ риса расчеты и производственные опыты показали, что наиболее экономически оправданный метод утилизации соломы, исключая сжигание, – ее измельчение, равномерное разбрасывание и заделка в верхний слой почвы. Это позволяет в буквальном смысле слова превращать отходы в доходы: при регулярном внесении измельченной соломы, в почве увеличивается содержание гумуса, улучшаются физические и биохимические свойства почвы – повышается рыхлость, влагоемкость и пр.

На почвах Краснодарского края были проведены десятилетние испытания по экологической оценке участков: на одном систематически сжигали стерню, на других проводили запашку измельчённых остатков. Содержание гумуса в начале эксперимента на не сжигаемом и сжигаемом участках было примерно одинаковым. При полном прохождении культурами севооборота показатели содержания гумуса за 10 лет на участке, где растительные остатки измельчались и запахивались понизились на 4,5%, а на сжигаемом участке доля потерь гумуса составила 16,7%. Так же понизилось содержание азота, фосфора и произошло заметное накопление калия.

Для качественной заделки соломы в почву необходимо, чтобы измельченная масса не менее чем на 70 процентов состояла из фрагментов менее 10 сантиметров в длину. Вот только используемые хозяйствами комбайны с измельчителями просто расщепляют стебли. Заделать в почву такую массу невозможно, поскольку при дисковании механизм просто скользит по соломе. Иными словами, уборочная техника, которой пользуются рисоводы, не предназначена для качественного измельчения соломы.

Использование измельчителей соломы зерновых колосовых культур на измельчении рисовой соломы затруднительно ввиду специфических особенностей строения стебля риса, высокого содержания в нём кремния. Также, наличие кремния в стеблях риса затрудняет и процесс разложения частиц соломы в почве после их заделки.

При заделке соломы, требуется двух-трехкратное осеннее дискование почвы.

Как показывают опыты, для ускоренного разложения соломы необходимо вносить дополнительные азотные удобрения, либо перед заделкой обработать измельченную массу специальными бактериальными препаратами, в составе которых есть штаммы микроорганизмов-азотфиксаторов, связывающих в почве азот из атмосферного воздуха.

При несоблюдении вышеперечисленных условий заделка стерни не даёт агрохимического эффекта и способствует накоплению возбудителей болезней в почве, тем более в отсутствии севооборота.

Таким образом дополнительные затраты составляют от 300 до 700 рублей на гектар. Эти затраты со временем окупаются – за счет повышения урожайности от внесения в почву органики; согласно подсчетам, урожай риса увеличивался примерно на 0,5 т на 1 га, тогда как сжигание соломы снижает урожай за тот же период примерно на 0,65 т на 1 га.