秸稈資源的常規(guī)應(yīng)用技術(shù)

習(xí)慧梅

（漾濞縣土壤肥料工作站，云南漾濞 672500）

秸稈資源的常規(guī)應(yīng)用技術(shù)

習(xí)慧梅

（漾濞縣土壤肥料工作站，云南漾濞 672500）

秸稈是指一切綠色植物包括人工栽培的作物和自然生長的野生植物的莖、稈、枝、葉、殼、皮、根等器官和組織（人直接利用的果實(shí)、籽粒等除外），它是所有綠色植物下腳料的總稱。農(nóng)作物秸稈是指農(nóng)作物殘留的不能食用的根、莖、葉等農(nóng)業(yè)廢棄物，含有大量的氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫和硅等多種營養(yǎng)元素，同時(shí)富含纖維、半纖維、木質(zhì)素和蛋白質(zhì)等有機(jī)物質(zhì)，是一種可以資源化利用的固體可再生有機(jī)資源。一般野生秸桿包括各種雜草、森林植被的枯枝、落葉；各種野生植物機(jī)體、器官等。而人工栽培作物的秸稈則包括玉米、小麥、水稻、大豆、高梁、谷子、蠶豆、甘蔗葉等秸桿及腳料，棉柴、油菜稈、糖渣、煙稈、中藥材下腳料、藥渣等，各種植物油渣、餅，城市園林和綠化樹的落葉等4大類。

在中國，秸稈數(shù)量大、種類多、分布廣，每年秸稈產(chǎn)量近7億t。長期以來，秸稈是中國農(nóng)村居民主要生活燃料、大牲畜飼料和有機(jī)肥料，少部分作為工業(yè)原料和食用菌基料。

1 秸稈肥料化利用

作物秸稈含有豐富的有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀、微量元素和礦質(zhì)養(yǎng)分，還田后能培肥改土、節(jié)省化肥，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重要的有機(jī)肥源。繼續(xù)推廣普及保護(hù)性耕作技術(shù)，通過鼓勵(lì)農(nóng)民使用秸稈粉碎還田機(jī)械等方式，可有效提高秸稈肥料利用率。將秸稈焚燒改為秸稈還田，還能減少煙塵污染，便利交通。秸稈還田技術(shù)主要包括保護(hù)性耕作、堆漚還田、機(jī)械粉碎還田、快速腐熟還田以及生物反應(yīng)堆等方式。

1.1 直接還田

直接還田是一種保護(hù)性耕作的方法，是以保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和節(jié)本增效為目標(biāo)，以秸稈覆蓋留茬還田、就地覆蓋或異地覆蓋還田、免少耕播種施肥復(fù)式作業(yè)、輪作、病蟲草害綜合控制等為主要內(nèi)容的先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)。實(shí)施保護(hù)性耕作具有防治農(nóng)田揚(yáng)塵和水土流失、蓄水保墑、培肥地力、節(jié)本增效等作用。一是留高樁。麥秸、油菜秸等留16～20 cm高樁；后茬是水稻的，可以先耕翻滅茬，然后在拋秧前灌水整田；后茬是棉花、玉米等旱作物的，空行中的高樁待以后中耕除草時(shí)滅茬。二是鋪、蓋草。將秸草鋪蓋于桑園、果園、棉花、玉米、瓜菜等行間，既把有機(jī)質(zhì)歸還到土壤，又起到保墑、增（降）溫、降鹽，提高化除效果等作用，一般均勻鋪蓋干草2 250～4 500 kg/hm2，桑、果、菜園可多些。

1.2 動(dòng)物過腹還田

秸稈養(yǎng)畜過腹還田技術(shù)可以使秸稈變成飼料，還可以使經(jīng)過處理的家畜糞便變?yōu)橛袡C(jī)肥回歸大田。通過秸稈養(yǎng)殖、過腹還田形成循環(huán)生態(tài)、增值經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。食草動(dòng)物以秸稈為飼料，經(jīng)消化吸收后，其糞便還田。玉米秸稈青貯以其貯藏量大、營養(yǎng)價(jià)值高、育肥快成為眾多養(yǎng)牛戶的首選。通過玉米秸稈青貯實(shí)施過腹還田，是促進(jìn)秸稈禁燒和轉(zhuǎn)化利用工作的最佳技術(shù)路線，也是第一技術(shù)路線。實(shí)施秸稈養(yǎng)畜、過腹還田，實(shí)現(xiàn)畜牧業(yè)的“以種帶養(yǎng)，以養(yǎng)補(bǔ)種，種養(yǎng)結(jié)合，提高效益”是發(fā)展中國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要戰(zhàn)略選擇。

1.3 積制堆漚肥

堆漚還田主要是在田間地頭挖積肥凼，將農(nóng)作物秸稈堆成垛，添加適量的家畜糞尿或污泥等，調(diào)整碳氮比和水分，或添加菌種和酶，使秸稈發(fā)酵生成有機(jī)肥。用秸稈與畜禽糞積制堆肥，糞與草要隔層堆積、壓實(shí)。這樣，可以促進(jìn)熟化，提高肥效。還可以利用秸稈制作草泥塘，將秸稈投入沼氣池漚制，最后還田。該項(xiàng)技術(shù)適用于秸稈產(chǎn)量豐富的糧食主產(chǎn)區(qū)和環(huán)境容量有限的地區(qū)進(jìn)行推廣，尤其是環(huán)境問題比較突出的城鄉(xiāng)結(jié)合式地區(qū)。

1.4 秸稈粉碎翻壓還田

秸稈機(jī)械化粉碎還田主要是將收獲后的農(nóng)作物秸稈刈割或粉碎后，翻埋或覆蓋還田。將秸稈切成小段或粉碎，以使水分等容易浸入；翻壓時(shí)間要配合農(nóng)時(shí)，一般在當(dāng)季作物收獲后，下茬作物播種前進(jìn)行。翻壓深度不小于20 cm。將秸稈翻壓入田時(shí)，要配施適量的氮磷化肥。秸稈碳氮比高，氮磷含量低，為滿足微生物分解和幼苗生長需要，一般每公頃還田干秸稈3 000～4 500 kg，要額外加施尿素75 kg左右。另外，要調(diào)控土壤水分。有利于秸稈腐爛和幼苗生長的土壤水分為20%左右，南方稻茬作物種植前的秸稈還田，應(yīng)通過淺灌勤灌、適時(shí)落干和疏通三溝等措施降低地下水位。對(duì)小麥秸稈采用聯(lián)合收割收獲，使小麥秸稈基本得到粉碎，再配以秸稈粉碎及拋灑裝置，實(shí)現(xiàn)小麥秸稈的基本還田；對(duì)玉米秸稈采用中型拖拉機(jī)牽引秸稈粉碎機(jī)將玉米秸稈粉碎2遍，用大中型拖拉機(jī)翻耕或旋耕，將秸稈翻入耕層。秸稈機(jī)械化粉碎還田能夠節(jié)省勞力，增加土壤有機(jī)質(zhì)，改善土壤結(jié)構(gòu)，能便捷、快速提高土壤保水保肥性能，適用于玉米、小麥產(chǎn)區(qū)。

1.5 秸稈快速腐熟還田

該技術(shù)主要是利用微生物菌劑對(duì)農(nóng)作物秸稈進(jìn)行發(fā)酵腐熟直接還田。具有增加稻田土壤有機(jī)質(zhì)，改良土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)腐殖質(zhì)的積累與更新、改善土壤耕性等功能。南方地區(qū)適宜推廣稻田秸稈腐熟還田技術(shù)、墑溝埋草耕作培肥技術(shù)。

1.6 秸稈生物反應(yīng)堆

該技術(shù)主要是將農(nóng)作物秸稈加入一定比例的水和微生物菌種、催化劑等原料，發(fā)酵分解產(chǎn)生二氧化碳。通過構(gòu)造簡易的二氧化碳交換機(jī)對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行氣體施肥，滿足農(nóng)作物對(duì)二氧化碳的需求；同時(shí)可以有效增加土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分，提高地溫，抑制病蟲害、可減少化肥、農(nóng)藥用量。該技術(shù)方便簡單，運(yùn)行成本低廉，增產(chǎn)增收效果顯著，適用于從事溫室大棚瓜果、蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)的農(nóng)戶應(yīng)用[1]。

2 秸稈飼料化利用技術(shù)

秸稈飼料化利用主要指通過利用青貯、微貯、揉搓絲化、壓塊等處理方式，把秸稈轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)飼料。青貯、微貯是指利用貯藏窖等，對(duì)秸稈進(jìn)行密封貯藏，經(jīng)過一定的物理、化學(xué)或生物方法處理制成飼料，飼喂牛、馬、羊等大牲畜，并將其糞便還田，即過腹還田。對(duì)提高秸稈飼料的營養(yǎng)成分等作用顯著，具有簡單易行、省功省時(shí)，便于長期保存，全年均衡供應(yīng)飼喂等特點(diǎn)，既解決了冬季牲畜飼料缺乏等問題，又節(jié)省了飼料糧，具有廣闊的應(yīng)用前景。揉搓絲化可有效改變秸稈的適口性和轉(zhuǎn)化率。秸稈壓塊飼料便于長期保存和長距離運(yùn)輸。秸稈經(jīng)氨化處理后，粗蛋白由3%～4%提高到8%左右，有機(jī)物的消化率提高10%～20%，并含有多種氨基酸，可以代替30%～40%的精飼料。此外，還可殺死野草籽，防止霉變。因此，氨化秸稈喂羊、牛等，效果很好。作物秸稈還可以直接用作食草動(dòng)物的飼料，但適口性較差，采食量少。秸稈也可以粉碎成草糠，作動(dòng)物輔助飼料。要在秸稈資源豐富的牛羊養(yǎng)殖優(yōu)勢區(qū)，鼓勵(lì)養(yǎng)殖場、戶或秸稈飼料加工企業(yè)制作青貯、氨化、微貯或顆粒等秸稈飼料[2～3]。

3 秸稈作食用菌基料生物轉(zhuǎn)化利用技術(shù)

秸稈可作為食用菌栽培的基礎(chǔ)材料。目前，利用秸稈栽培食用菌品種較多，有平菇、姬菇、草菇、雞腿菇、貓木耳等十幾個(gè)品種，而且有些品種的廢棄菌（袋）可以作為另一種食用菌的栽培基料，不僅提高了生物轉(zhuǎn)化率，延長了利用鏈條，而且減少了對(duì)環(huán)境的污染。一般秸稈粉碎后可占食用菌栽培料的75%～85%。秸稈袋料栽培食用菌，是目前利用秸稈生產(chǎn)平菇、香菇、金針菇、雞腿菇的常用方法，具有投資少、見效快，能大量處理秸稈的技術(shù)措施，備受農(nóng)民歡迎。一般1袋食用菌需秸稈粉0.9～1.2 kg，每生產(chǎn)1萬袋食用菌就可處理秸稈9～12 t。做好秸稈栽培食用菌，有利于促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡，推進(jìn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式。要充分利用秸桿資源，努力推進(jìn)秸稈生物轉(zhuǎn)化利用技術(shù)，加快建設(shè)高效生態(tài)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，重點(diǎn)推廣企業(yè)加農(nóng)戶的經(jīng)營模式，建設(shè)一批秸稈栽培食用菌生產(chǎn)基地，促進(jìn)秸桿作基料生物轉(zhuǎn)化利用技術(shù)的發(fā)展。

4 秸稈常規(guī)能源化利用技術(shù)

4.1 秸稈沼氣

秸稈沼氣（生物汽化）是指以秸稈為主要原料，經(jīng)微生物發(fā)酵作用生產(chǎn)沼氣和有機(jī)肥料的技術(shù)。秸稈沼氣技術(shù)分為戶用秸稈沼氣和秸稈沼氣集中供氣2種形式。該技術(shù)充分利用稻草、玉米等秸稈原料，有效解決了沼氣推廣過程中原料不足的問題，使不養(yǎng)豬的農(nóng)戶也能使用清潔能源。秸稈沼氣集中供氣工程，秸稈粉碎后進(jìn)入沼氣厭氧罐內(nèi)中溫發(fā)酵，產(chǎn)生大量的沼氣能源，通過輸氣管道送到千家萬戶。秸稈入池產(chǎn)氣后產(chǎn)生的沼渣是很好的肥料，可作為有機(jī)肥料還田（即過池還田），提高秸稈資源的利用效率。

4.2 秸稈炭化和活化技術(shù)

秸稈固化成型燃料是指在一定溫度和壓力作用下，將農(nóng)作物秸稈壓縮為棒狀、塊狀或顆粒狀等成型燃料，從而提高運(yùn)輸和貯存能力，改善秸稈燃燒性能，提高利用效率，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。秸稈成型后，體積縮小6～8倍，密度為1.1～1.4 t/m3，能源密度相當(dāng)于中質(zhì)煙煤，使用時(shí)火力持久，爐膛溫度高，燃燒特性明顯得到改善，可以代替木材、煤炭為農(nóng)村居民提供炊事或取暖用能，也可以在城市作為鍋爐燃料，替代天燃?xì)狻⑷加汀＝斩挼奶炕⒒罨夹g(shù)是指利用秸稈為原料生產(chǎn)活性炭技術(shù)，因秸稈的軟、硬不同，可分為以下2種生產(chǎn)加工方法[4]。

軟秸稈的加工利用。如稻草、麥秸、稻殼等，可采用高溫氣體活化法，即把軟質(zhì)秸稈粉碎后在高壓條件下制成棒狀固體物，然后進(jìn)行炭化，破碎成顆粒，通過轉(zhuǎn)爐與900℃左右水蒸汽進(jìn)行活化造孔，再經(jīng)過漂洗、干燥、磨粉等工藝制成活性炭。

硬度較強(qiáng)秸稈的加工利用。如棉柴、麻桿等，可采用化學(xué)法。即把硬質(zhì)秸稈粉碎成細(xì)小顆粒狀，篩分后烘干，水分控制在25%左右，用氯化鋅、磷酸、鹽酸等配制成適合的波美度和pH值的溶液浸泡4～8 h，進(jìn)行低溫炭化（250～350℃）和高溫活化（360～450℃），然后把消耗的原料稀出，再經(jīng)過煮、漂洗、烘干、篩分、磨粉等工藝制成活性炭。

[1]張世明.秸桿生物反應(yīng)堆技術(shù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2012.

[2]林新堅(jiān)，李清華.農(nóng)用地土壤培肥技術(shù)[M].福建：海峽出版發(fā)行集團(tuán)福建科學(xué)技術(shù)出版社，2011.

[3]岑竹青.保護(hù)性耕作技術(shù)問答[M].安徽：時(shí)代出版?zhèn)髅焦煞萦邢薰景不湛茖W(xué)技術(shù)出版社，2010.

[4]陸宇明，于平福，董穎聰，等.廣西秸稈綜合利用科技發(fā)展研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，24（6）：2420-2423.

2014－02－10