鳳城農作物秸稈利用的基本途徑

佟圣胤

摘要：秸稈是一種很好的清潔可再生能源，每兩噸秸稈的熱值就相當于一噸標準煤，而且其平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量約達1%。在生物質的再生利用過程中，排放的二氧化碳與生物質再生時吸收的二氧化碳達到碳平衡，具有二氧化碳零排放的作用，市場前景非常廣闊。我國著名科學家，中科院院士朱清時教授講，目前我國能源戰略迫切需要研究用非糧食類生物質作原料生產液體類，氣體類燃料。開發出擁有自主知識產權和具有推廣價值的實用技術，保障我國植物生物質能源的安全開發利用和經濟昌盛繁榮。

關鍵詞：秸稈還田；秸稈氣化；秸稈固化；秸稈生物反應堆；秸稈腐熟還田；秸稈沼氣；秸稈飼料

1機械化秸稈還田

農作物秸稈還田技術主要是機械化秸稈粉碎直接還田技術，它是以機械的方式將田間的農作物秸稈直接粉碎并拋灑于地表，隨即耕翻入土，使之腐爛分解，不需收集加工，既能節約運輸費用，又可機械作業，同時還可以防止秸稈腐爛過程中氮、磷、鉀等養分的損失。能有效增加土壤有機質含量，改良土壤結構，增肥地力，是一條最快捷、最能大批量處理剩余秸稈的有效途徑。特別是對緩解土壤氮、磷、鉀比例失調的矛盾，彌補磷、鉀肥不足，消除化肥用量，消除秸稈焚燒造成的大氣污染，凈化農村環境，保護生態，實現農業可持續發展具有十分重要的意義。2015年鳳城市以保護性耕作項目為依托，全市共實施保護性耕作面積25萬畝，同時選定3個糧食播種面積在500畝以上的農機專業合作社，實施玉米機械化收獲秸稈還田技術推廣模式試驗，通過項目實施，項目區秸稈還田率力爭達到100%，田間地頭焚燒秸稈現象基本杜絕。

2秸稈生物反應堆

秸稈生物反應堆技術是一項充分利用秸稈資源，顯著改善農產品品質，大幅度提高產品質量的現代農業生物工程技術，是指在溫室大棚等設施農業生產的低溫季節，利用微生物分解玉米等秸稈過程中產生作物生長所需的熱量、二氧化碳、無機和有機養分的生態農業創新技術。是一項全新概念的農業增產、增質、增效的有機栽培理論和技術，與傳統農業技術有著本質的不同，它的研究成功從根本上擺脫了農業生產依賴化肥的局面。該技術以秸稈替代化肥，以植物疫苗替代農藥，密切結合農村實際，促進資源循環增值利用和多種生產要素有效轉化，使生態改良、環境保護與農作物高產、優質、無公害生產相結合，為農業增效、農民增收、食品安全和農業可持續發展，提供了科學技術支撐，開辟了新的途徑。秸稈生物反應堆技術操作簡單，投資少，見效快，與鳳城市以農戶分散生產為主的特點相適應，適合在全市范圍內大面積推廣應用。鳳城市從2010年開展該項目，每年推廣面積5000畝，利用秸稈0.5萬噸。該項目的實施可以減輕病害，降低農藥化肥污染，增加土壤肥力，防止秸稈露天焚燒，是改造提升傳統蔬菜產業，發展現代農業和實現遼寧蔬菜產業向高產、高效、安全、可持續發展的迫切需要，對于農業環境的保護以及促進農民增收亦有著重要的現實意義。

3秸稈腐熟還田

綜合考慮鳳城市氣候條件、種植制度、耕作模式和農民生產習慣，推廣秸稈集中堆漚和玉米秸稈機械粉碎還田腐熟技術。秸稈集中堆漚技術是將秸稈通過加入秸稈腐熟劑、畜禽糞便等腐熟物堆積成肥后，施入農田。玉米秸稈機械粉碎還田腐熟是通過機械化操作，將秸稈粉碎處理，并添加腐熟劑后直接翻入土壤。秸稈腐熟還田技術的實施可改良土壤，培肥地力，土壤理化性質明顯改善，土壤有機質含量穩步提高，同時減少化肥施用量10%以上。促進秸稈等有機肥資源轉化利用，減少污染，改善農業生態環境，提升耕地質量。鳳城市以土壤有機質提升補貼項目為依托，全市共實施面積4.7萬畝，同時選定3個糧食播種面積在100畝以上的大戶或農民合作組織實施秸稈還田技術推廣模式試驗，通過跟蹤了解、實地考察，探索研究新型農業經營主體推廣應用秸稈還田腐熟技術的有效機制和模式。通過項目實施，項目區秸稈還田率力爭達到95%以上，田間地頭焚燒秸稈現象基本杜絕。

4秸稈飼料加工

秸稈飼料是一類高纖維、低蛋白、少能量、缺乏礦物質是粗飼料，用秸稈直接喂家畜，不能滿足家畜的營養需要。秸稈飼料加工是利用人工、機械等把秸稈切短、撕裂、粉碎、浸泡和蒸煮軟化，或通過青貯、微貯、氨化、熱噴等技術處理，可有效改變秸稈的組織結構，使秸稈成為易于家畜消化、口感性好的優質飼料。利用秸稈飼料喂養家畜，再用畜糞還田，對促進鳳城農業發展和人民生活水平的提高，具有重大的現實意義。首先，秸稈喂畜可以節約大量的飼料。其次，秸稈過腹還田有利與保持和提高土壤肥力，減少化肥用量。其三，秸稈喂畜可以建設環境污染。其四，秸稈養畜，有利于改善人們的膳食結構。其五，發展秸稈養牛羊，是農民脫貧致富的有效途徑之一。鳳城市目前黃牛飼養量11.6萬頭，絨山羊飼養量29萬只，生豬年飼養量66萬頭，年青黃貯壕及長稈飼喂牛羊等飼料化處理20萬噸。

5秸稈沼氣建設

以秸稈為主要原料，經過適當的預處理和碳/氮調節后，采用濕發酵工藝所產沼氣基本上可滿足4～5口之家的炊事之需，完全可以代替糞便產沼氣。一次投料可連續產氣6～8個月，每年最多投料兩次。秸稈沼氣發酵后不僅可以為農戶提供清潔的能源，而且厭氧消化后的沼液、沼渣還是優質的有機肥料，能有效培肥地力和增強作物的抗病能力，從而實現了對秸稈的高效利用。秸稈沼氣的推廣不僅可以為秸稈綜合利用開辟一條重要途徑，而且打破了農村沼氣建設對畜禽飼養的依賴性，有效解決了建設沼氣無原料和已建沼氣原料緊缺的問題，對普及農村沼氣，全面促進農村可再生能源的發展有著重要的現實作用和深遠意義。鳳城市2008年沼氣國債項目剛剛開始實施，可加大該項技術的研究和推廣，并在實踐中加以充分利用。

6秸稈固化

是指在一定條件下將生物秸稈粉碎、加溫、壓縮、風干等程序，將秸稈壓縮成顆粒狀，以較高的燃燒值，無粉塵，無污染排放，從而取代煤的一種新興燃料能源。產品燃燒率達95%以上，灰分為5%左右，熱值可達3500～4500大卡。生物質燃料具有對環境污染小、易收取、價格廉、資源豐富等優點。由于秸稈生產分散，堆積密度低，給收集、運輸，貯藏和大規模應用帶來了困難，秸稈壓縮為成型燃料后，不僅解決了上述問題，而且可以形成商品能源。鳳城地區農作物秸稈資源豐富，具備了秸稈固化利用資源的條件，可以在收購秸稈的過程中，既解決了大多數家庭處理秸稈難的問題，又給農民增加了經濟收入，帶來可觀的經濟效益和社會效益。自2011年以來，鳳城市先后在18個村推廣生物質成型燃料炊事采暖爐2760臺，該爐通過燃燒秸稈顆粒（生物質煤）取代傳統的煤，既控制了二氧化硫、硫化氫等有害氣體的排放，同時減少了有害氣體的排放，降低了粉塵的污染及爐渣的排放，凈化了環境。

7秸稈氣化

是以秸稈為原料，利用氣化裝置，在無氣化劑或以氧氣、水蒸氣或氫氣作為氣化劑，在高溫條件下通過熱化學反應將秸稈中的可燃部分轉化為可燃氣的過程。秸稈氣化的特點是燃氣生產可控性大，受自然條件影響小，可以顯著提高秸稈燃用的熱效率，而且材料來源廣泛。秸稈燃氣無塵、無煙、無污染，屬于清潔能源，不僅可用于炊事，而且能與取暖設備相連用于取暖，與烘干設備結合用于烘干農產品，與發電設備連接用于發電。秸稈氣化站是將秸稈干燒裂解產生甲烷氣體，集中存放，集中供氣，可以高效地利用秸稈資源，改變農村炊事能源結構，減少原煤、薪柴的使用量，不但可以保護自然植被，建設對環境的破壞，還可以大大的減少二氧化碳的排放，減輕對大氣環境的污染。鳳城市現有秸稈氣化站5座，分別是邊門鎮明亮村秸稈氣化站、寶山鎮大營子村秸稈氣化站、雞冠山鎮大地村秸稈氣化站、薛禮村秸稈氣化站、通遠堡鎮二道坊村秸稈氣化站。根據實際用氣量，每天均燃燒秸稈2爐，燃燒秸稈1噸/天，農戶根據需要按表收費，每立方米用氣根據物價局定價每立方米用氣價格為0.6元，每戶農民每個月消費30元左右，便可使用清潔、便利的秸稈氣。

通過實地調查，結合鳳城實際，提出以農作物秸稈為主要原材料的綜合利用模式。