吉林省農作物秸稈資源利用的最佳途徑

徐曉紅 高明 田子玉 高峰

摘 要：吉林省是我國糧食主產區之一，相應地秸稈資源也特別豐富。該文通過對吉林省的秸稈利用現狀和目前利用存在的問題分析，提出秸稈直接還田和飼用是秸稈資源開發利用的最佳途徑。

關鍵詞：秸稈；利用；途徑

中圖分類號 S141.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）18-0075-02

近些年，我國農作物總播種面積在1.6億hm2以上，糧食總產量保持在5.4億～6.1億t，按照粒稈比1∶1.2的比例進行估算，我國每年農作物秸稈的產量在6.5億～7.3億t，糧食作物秸稈占總量的90%左右。其中，玉米秸稈占37%，稻草秸稈占28%，小麥秸稈占15%。

1 吉林省農作物秸稈資源現狀

吉林省自改革開發以來，逐步成長為全國重要的農業大省，是我國糧食主產區，特別是玉米產量，2010—2014年，吉林省玉米產量由占全國玉米總產量的11.3%逐步升到12.7%，占有重要地位。因此在秸稈資源上，吉林省的秸稈特別是玉米秸稈也是特別多。近十年來玉米播種面積占糧食作物面積的65%以上，2012年以來達到了70%以上。（產量占糧食總產量的71%～78%），因此，吉林省秸稈資源以玉米秸稈為主。2014年吉林省玉米獲得大豐收，年產玉米2 733.5萬t。按玉米秸稈和籽粒比1.6∶1推算，年產玉米秸稈4 373.6萬t左右。按照80%可收集資源計算，可收集秸稈資源量為3 499萬t，主要集中在長春、吉林、松原、四平和白城等中西部地區。

2 秸稈資源利用的主要途徑和存在問題

我國是世界上農業起源地之一，農民對農作物秸稈利用的歷史也很悠久，只是過去農業生產水平低、農作物種植密度低，產生的農作物秸稈數量不多，因此農作物秸稈的利用只有少部分用于墊圈、牲畜粗飼料和堆漚肥外，主要用作燒材做飯用和燒炕取暖的用途[1]。但隨著農業科技的進步，我國農業生產特別是東北地區農業發生了巨大變化，改革開放以來，我國農作物播種面積和產量都大幅提高，幾乎每5a就跨上一個新臺階，相應地農作物秸稈數量也成倍增長，而傳統的秸稈利用并沒有相應大的改變，加上農村生活能源中燃煤、沼氣和天然氣的廣泛使用，還有化肥在農作物生產中的使用，使農村每年有大量的秸稈富余。目前，吉林省秸稈資源利用的主要途徑是農村生活燃料和牛、羊等牲畜粗飼料，秸稈有效利用率僅為15%。剩余利用不了的秸稈任由農民來處理，但是處理秸稈仍是一大難題，而如果不能在下次播種前處理掉秸稈，就會影響農作物的播種，南方會影響秋播和春播，北方會影響春播。因此就出現了大量焚燒秸稈的現象，而且焚燒秸稈的趨勢愈演愈烈。在秋收后和春天播種前，大量農民選擇晚上在田間就地焚燒農作物秸稈，產生了濃重煙霧，不僅對秸稈這種可利用資源造成了嚴重的浪費，而且還成為新農村環境保護的頭號問題，甚至也造成了周邊城市的空氣環境污染問題加重[2]。

近年來，國家和地方政府不斷出臺禁止焚燒農作物秸稈的法律法規，大量的農作物秸稈常年堆在田間地頭和農民的宅前屋后，不僅成為火災隱患，且秸稈因雨淋日曬可導致發霉變質和農作物病蟲害傳染源[3]，而成為目前農村面源污染的新源頭和新農村農民人居環境建設中最為頭疼的問題。

3 秸稈直接還田和飼用是資源開發利用的最佳途徑

黨的十八大提出建設生態文明，從循環經濟理念出發，筆者認為，若將農作物秸稈作為化工、輕工和發電原料，客觀上嚴重違背了循環經濟理念，會造成農作物秸稈這一生物質資源的浪費，大規模開發并長此以往下去，將會加劇已經瀕臨崩潰的農業生態環境的失衡，此舉與建設生態文明背道而行，只能當作權宜之計，不宜大力倡導。而秸稈直接還田和飼用（過腹還田），符合循環經濟理念，使農作物秸稈這一生物質資源得到科學和合理利用，是秸稈資源開發利用的最佳途徑。

3.1 秸稈直接還田是最重要的利用方式 秸稈中含有大量的氮、磷、鉀、微量元素和有機質，是種植業生產重要的有機肥源。據有關學術報道，豆科作物如大豆、紅豆和綠豆的秸稈中含氮較多，禾本科作物如常見的玉米、小麥、水稻、高粱等作物的秸稈中含鉀較多，作物秸稈提供的養分約占中國有機肥總養分的13%～19%。以現有6億多t的秸稈產量計算，秸稈中氮磷鉀養分含量相當于400萬t尿素、700萬t過磷酸鈣和700萬t硫酸鉀[7]。

從技術試驗和國內外技術應用推廣的經驗來看，玉米秸稈在直接翻壓或者粉碎后還田在改進土壤質量和提高作物產量方面都有顯著的正面作用。吉林省的秸稈資源中以玉米秸稈的產量為最高，技術推廣潛力巨大。（1）玉米秸稈直接還田能夠提高土壤肥力。其主要技術依據是秸稈還田可提高土壤孔隙度和非毛管孔隙度，降低土壤團聚體含量；還能夠提高土壤腐殖質的含量，提高土壤的供肥能力。在保墑節水方面，能夠增強土壤蓄水、保水性能和粘質土通透性等。在增加土壤空隙度方面，秸稈還田可以增加土壤孔隙度和減少土壤容重。在調控田間溫度方面，秸稈具有遮光性和對地面逆輻射的阻擋作用，因此在田間溫度升高或者降低時對土壤能起到良好的保溫作用。（2）玉米秸稈長期直接還田能夠間接增加農作物的產量。華北地區和東北地區的很多研究結果也表明，玉米秸稈直接還田能有效提高農作物的產量，增產幅度大致在1.34%～30.7%。（3）如果秸稈直接還田所采用的技術合適，還可以帶來良好的經濟效益。據河南南樂縣多年觀測總結，連續2～3a實施玉米秸稈直接還田，一般能提高單產20%～30%左右，平均1hm2增加小麥產量405kg，增加玉米產量1 179kg，平均1hm2增收3 210元[2]。多數研究都表明，秸稈和化肥配施可以提高作物產量[4]，可以提高氮肥利用率10%～15%，提高磷肥利用率20%左右。若以還田后耕地1hm2可以少施尿素112.5kg、二銨112.5kg、鉀肥75kg計算，每年1hm2可以少投入1 500元[5]。扣除秸稈直接還田新增總成本費用1hm21 950元，秸稈還田1hm2能獲取2 760元的凈收益。此外，秸稈還田措施還可以有效滅殺秸稈中越冬的害蟲，減輕下茬農作物害蟲危害。

目前秸稈直接還田方式主要有秸稈切碎直接翻入土壤（配施速效肥助分解）、留高茬還田（水稻、小麥等作物居多）和覆蓋免耕還田（南方水稻田居多）。近年來推廣面積最大的高留茬還田，約占秸稈直接還田總面積的60%，切碎翻壓和覆蓋還田分別占22%和18%。

3.2 秸稈飼用——過腹轉化 人們對肉類的需求不斷膨脹，使得畜牧業規模不斷擴大。但草原的資源有限，以往傳統上以放牧方式發展牛、羊畜牧業將成為歷史，而取代以秸稈飼料搭配精飼料的飼養方式成為我國發展牛、羊養殖的主要選擇。因此發展節糧型畜牧業，實現人畜分糧勢在必行。過腹轉化就是將農作物秸稈用作牲畜的飼料，通過牲畜的消化和吸收，以糞、尿的形式還田。目前，普遍推廣應用的主要有青貯氨化過腹還田技術。實現了秸稈、飼料、牲畜、肥料、糧食的良性循環。

秸稈作為一種粗飼料的主要特點是粗纖維含量高（30%～40%），并含有不易被消化的木質素等。雖不能為豬、雞等食糧型畜禽所直接利用，但卻能被牛、羊等反芻動物吸收和利用[7]。農作物秸稈經上述動物過腹消化后，其糞尿經無害化處理可成為農作物種植的優質有機肥料，因而秸稈這一轉化過程又稱為“過腹還田”，成為秸稈還田的另一種表現形式。

秸稈富含纖維素、半纖維素、木質素等非淀粉類大分子物質，在自然條件下，玉米秸稈的纖維素及半纖維素大都可以被牛、羊等反芻動物消化吸收，但木質素卻不好消化利用，并且缺乏某些必需的礦物質元素。在對秸稈采用化學法、物理法和生物處理法進行處理后，其適口性和營養價值都大大改善。但仍不能為單胃動物如豬、禽等動物所利用。秸稈只有經過微生物發酵，通過微生物代謝產生的特殊酶的降解作用，將其纖維素、木質素、半纖維素等大分子物質分解為低分子的單糖或低聚糖，才能提高營養價值，提高利用率、增強口感性，增加采食量[9]。據測定，玉米秸稈揉碎氨化后，其粗纖維由33.4%降到16.72%，其粗蛋白含量由原來的3.3%～4.4%增加到11.8%～13.5%；微貯后，可消化粗蛋白含量增加到13.8%；稻草氨化后粗蛋白由3.36%增加到12.27%，微貯后增加到12.53%；麥秸氨化后粗蛋白由3.6%增加到11.6%，微貯后增加到12.2%[8]。經過加工處理后的秸稈飼料，干物質家畜體內消化率提高24.1%，粗纖維體內消化率提高43.8%，有機物家畜體內消化率提高29.4%，粗蛋白消化率提高35.3%。微貯秸稈飼料中干物質、有機質、蛋白質、中性和酸性洗滌纖維消化率均可達到與羊草相同的水平[6]。秸稈經有效處理后，由于適口性增加，牛、羊采食速度提高，采食量增加，秸稈利用率由不足50%提高到95%左右。

另外，農作物秸稈還可用于栽培食用菌和生產沼氣。采用玉米秸稈作為基料栽培食用菌后的底料以及生產沼氣后的沼渣、沼液，均可以作為有機肥直接還田，符合循環經濟理念，滿足農業可持續發展的要求，并作為農作物秸稈直接還田和作為飼用（過腹還田）的追加及補充形式，進一步推進農作物秸稈這一巨大生物質資源的合理開發利用。

參考文獻

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[2]呂開宇，仇煥廣，白軍飛，等.中國玉米秸稈直接還田的現狀與發展[J].中國人口·資源與環境，2013，23（3）：171-176.

[3]楊思思，汪一名，劉磊.吉林省秸稈資源綜合利用發展模式研究[J].農業與技術，2015，35（21）：10-11，23.

[4]趙蘭坡.施用作物秸稈對土壤的培肥作用[J].土壤通報，1996，27（2）：76-78.

[5]李亞偉，劉俊，黃奇.稻麥連作模式下稻秸不同還田方式和還田量對小麥的影響 [J].現代農業科技，2014（8）：23-26，29.

[6]王力生，章孝榮，馬友華，等.安徽省秸稈飼料化利用現狀、問題和對策 [J].中國牛業科學，2010，36（2）：46-48.

[7]秸稈.http：//baike.baidu.com/link？url=021o9ehrD Dyq5yQYu1g Ax

H8ETo1q5SNqkdYJudO7gZSRofD9YzjbVdL8b KZlhANMcVt V8Zf

Fv8v_pRchd_wEDa.

[8]馬曉莉.農作物秸稈綜合利用[J].吉林農業，2013（8）：33.

[9]房興堂，陳宏，趙雪峰，等.農作物秸稈飼料加工利用技術[J].中國資源綜合利用，2007，25（7）：9-11.