崔曾杰,葛郁杰
(1.撫松縣東崗鎮農業科學技術推廣站,吉林 白山 134500;2.撫松縣農業技術推廣總站,吉林 白山 134500)
吉林省玉米秸稈綜合利用技術分析
崔曾杰1,葛郁杰2
(1.撫松縣東崗鎮農業科學技術推廣站,吉林 白山 134500;2.撫松縣農業技術推廣總站,吉林 白山 134500)
闡述了吉林省玉米秸稈的綜合利用現狀,介紹了玉米秸稈綜合利用技術,并分析了吉林省玉米秸稈綜合利用存在的問題。
玉米秸稈;綜合利用;秸稈還田;秸稈發電
吉林省是國家糧食主產區和農業大省,每年可收集利用的秸稈資源量約為4 000萬t,但是秸稈利用率相對較低,秸稈露天焚燒已經成為社會普遍關注的環境熱點問題。
秸稈還田的主要方式是直接粉碎還田和牲畜過腹還田兩種[1]。試驗和研究證明,玉米秸稈的元素含量分別是氮為0.6%、磷為0.27%、鉀為2.28%。秸稈中含有的有機質為15%左右,1 250 kg鮮玉米秸稈中含有的有機質含量相當于4 000 kg土雜肥的含量,持續實施2~3年的玉米秸稈直接還田,可以使土壤有機質含量提高0.15%~0.2%,速效磷含量提高33%~45%,速效鉀含量提高25%~30%,氮含量提高1.06%,效果如同化肥,可減少投入1 458元/hm2。
1.1.1 直接還田
直接還田是目前秸稈利用方式中最直接、最容易實施推廣的方式之一。將玉米秸稈利用秸稈粉碎還田機或玉米聯合收割機配套的秸稈粉碎部件,粉碎成特定的大小,通過翻耕機將其直接翻入土壤中,在土壤中粉碎后的玉米秸稈很容易腐解,通過秸稈還田的方式可以增加土壤肥力,增大土壤間隙,改善土壤理化性質,增強土壤抵抗自然災害的能力[2]。
1.1.2 過腹還田
過腹還田是一種值得推廣的科學、環保、效益較高的秸稈利用方式,是將玉米秸稈作為飼料喂養牛、羊等食草性家畜,牛、羊等動物可以消化吸收掉像糖類、蛋白質、纖維等秸稈中的一些營養物質,而排出的糞便作為一種有機肥施入土壤中,可有效地提升土壤肥力,并且無其他副作用。
吉林省玉米秸稈資源量非常豐富,是一種主要的粗飼料原料,其粗纖維含量較高。玉米秸稈的質地較為粗糙,適口性差,難以消化。
目前,秸稈作為飼料利用技術包括直接壓塊絲化制成粒狀和生物發酵技術,生物發酵處理技術主要是指青貯和微貯。
1.2.1 青貯
青貯的原料是乳熟期玉米的全株秸稈,在無氧封閉的條件下制成的一種易消化、適口性好、營養豐富的牛、羊等食草性家畜飼料。玉米秸稈青貯是一種可較好保存玉米秸稈養分的技術方法,可以讓秸稈質地變軟,并具有香味,提高家畜食欲,延長保藏期。該辦法可以為冬春季飼草不足提供補給。
1.2.2 微貯
在封閉和適宜溫度等條件下,按照一定的比例在玉米秸稈中添加1種或多種特定的生物酶系和微生物菌劑,經過生物降解轉化,從而將質地粗硬和干黃的玉米秸稈制成適合家畜食用且柔軟多汁、適口性好的粗飼料,該粗飼料提高了家畜對粗纖維的消化吸收和利用率。微貯方法的特點是投資成本低、無毒害副作用、污染低、環保且可以長期保存等[3]。
秸稈發電類型為直燃發電及氣燃發電。玉米秸稈的直燃發電與燃煤發電的方法相同,都是燃料在鍋爐內燃燒產生蒸汽驅動汽輪機發電的方式。秸稈氣化發電是先將秸稈等生物質能源轉化為可燃氣體,可燃氣體燃燒推動燃氣發電設備進行發電。目前小規模應用的是160 kW、200 kW秸稈氣化發電機組。秸稈氣化發電是一種分散利用秸稈能的有效手段,但是玉米秸稈的收購制約了秸稈的規模化應用。
秸稈燃料是將玉米秸稈粉碎后進入成型器械中,通過壓力壓縮成燃料制作所需要的形狀,然后作為可以直接燃燒的燃料使用。也可通過技術手段進一步加工,制成生物炭等燃料應用于取暖和小型鍋爐。將玉米秸稈固化成型,有效提高玉米秸稈每單位容積的重量和熱值,既方便運輸和儲藏,更有良好的生態效益和社會效益[4]。
由于玉米秸稈皮與穰的化學成分存在差異,所以將皮與穰分離后,造紙使用秸皮。秸皮外表堅硬并且光滑,影響了內部纖維的提取,含有半纖維素、果膠、水溶物、脂蠟質等物質。因此需要提前將這層物質應用一定手段去除,才能有利于分散纖維。2 玉米秸稈綜合利用存在的問題
如何控制玉米秸稈發酵的時間和溫度沒有具體的范圍,需進一步開展試驗研究。
亂堆亂放、焚燒處理的現象仍屢禁不止,只有玉米秸稈利用給農民帶來切實的好處,才能提高農民對玉米秸稈回收利用的積極性。
玉米秸稈的收集打捆雖然已經有相關的配套設施,但是并不能全面推廣,秸稈的收集、儲運存在很大的困難,而且儲存的技術要求嚴格,對干濕度有一定的要求[5]。
因秸稈綜合利用項目成本比較高,很難得到推廣。以秸稈發電為例,前期投資為1 kW裝機容量的成本為1萬元,而煤電僅為0.6萬元左右。
[1]閆景鳳,劉立強,宋煒.對北方玉米秸稈綜合利用現狀的思考[J].農業工程學,2015(08):219-220.
[2]庫麗霞,陳彥惠,岳建芝,等.玉米秸稈能量指標的測定和利用研究[J].玉米科學,2004,12(01):114-118.
[3]楊連玉,張國梁,趙穎彩,等.玉米秸稈利用途徑及其在農業生態系統中的綜合利用對策[J].飼料工業,2005,26(23):42-45.
[4]曹穩根,高貴珍,方雪梅,等.我國農作物秸稈資源及其利用現狀[J].宿州學院學報,2007,22(06):110-112.
[5]楊中平,郭康權,楊林青,等.玉米秸稈的綜合利用技術[J].國土與自然資源研究,1997(01):76-79.
1005-2690(2017)12-0049-02
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2017-11-13)