農作物秸稈綜合利用技術

摘要：該文綜述了農作物秸稈的利用的成因和綜合利用技術的進展，包括肥料轉化技術、飼料轉化技術、能源技術等。農作物秸稈的綜合利用就是對可再生資源的利用可以有效解決農村肥料、飼料以及能源的短缺問題，為農業的持續發展提供保障，是生態環境保護最有效的方法。

關鍵詞：秸稈；可再生資源；綜合利用

孫金華. 農作物秸稈綜合利用技術[J]. 農業工程技術，2017，37（26）：33.

一、農作物秸稈利用結構原理

秸稈主要由纖維素、半纖維素和木質素組成。纖維素是一種葡聚糖，它構成秸稈基本結構，在植物體中半纖維還可以與纖維素、木質素、果膠質、蛋白質等很多高分子成分相關聯形成穩定而復雜的植物半纖維素類成分，在植物體內起到支架和骨干的作用，還可以起到儲存碳水化合物的作用。木質結構單元是松柏醇、香豆醇和芥子酸等化合物，木質素機械程度很高，有天然塑料之稱，在秸稈中木質素能與纖維素、半纖維素、碳水化合物等分子相結合形成更復雜的高級結構，給予細胞壁化學和生物學的抵抗力，并使植物具有機械力。木質素不易化學降解，濃硫酸、鹽酸不能使它分解，但強堿溶液可以使它分解。纖維素是細胞壁的主要成分，在纖維素的周圍充填著半纖維素和木質素阻礙了纖維素分子的直接接觸。

二、農作物秸稈利用技術

1、秸稈肥料化技術

據測定秸稈的稈、葉、根中含有大量的氮、磷、鉀有機原料，分析得出每100 kg鮮秸稈中含氮0.48 kg、磷0.38 kg、鉀1.67 kg，相當于2.4 kg的氮肥、3.8 kg的磷肥、3.4 kg的鉀肥。

秸稈還田常見為機械化以及覆蓋、堆漚兩種技術，在秸稈肥料轉化中起到關鍵作用。作物秸稈本身養分不均衡，含量偏低且不易腐熟，因此需要添加一些有機肥料，比如畜禽糞便、生活垃圾、污水處理廠產生的污泥等物料，加快秸稈腐熟，實現肥料化生產。此外，還需要適當添加一些專用的菌劑，增加肥效。秸稈用量要依據其他物料的養分含量改善發酵物料的碳氮比和含水量，從而利于接種菌劑發揮作用。

2、秸稈飼料化技術

作物秸稈通常主要用來充當反芻動物的粗飼料。其主要由纖維素等組成，導致適口性以及消化轉化率大大降低，且礦物質和蛋白質含量也偏低，直接影響秸稈的利用，增加環境污染。因此，通過推廣秸稈飼料化，不僅可以有效節省糧食的消耗，同時減少對環境造成的污染，還可以確保畜牧業持續、穩定的發展。

（1）秸稈氨化處理

據莫放研究表明麥秸氨化粗蛋白質可由3.6%增加到11.6%，于物質體內消化率提高24.14%，粗纖維體內消化率提高43.77%，有機物體內消化率提高29.4%，粗蛋白質消化率提高35.3%，作物秸稈經氨化處理后DM采食量可提高25%左右。

（2）秸稈微貯

指在秸稈進行發酵前，適量添加一定量的微生物添加劑，通過這些微生物對秸稈進行分解，軟化秸稈，將其中的纖維素、半纖維素及木質素等有機碳水化合物轉化為糖類，最終經過發酵，轉化成乳酸和其他一些揮發性脂肪酸，提高瘤胃微生物對秸稈的利用率。微貯后蛋白質含3.85%，粗脂肪2.43%，無氮浸出物2.19%，灰分5.99%，水分51.92%，可提高消化率24%-43%，有機物消化率29%，并能夠調節動物的腸胃功能，使其達到平衡，但也只適于反芻動物[1]。

3、秸稈能源化技術

秸稈生物氣化技術又稱秸稈沼氣技術，是指以秸稈為主要原料經微生物厭氧發酵作用生產可燃氣體—沼氣的秸稈處理利用技術。該技術處理秸稈，除了生產農村急需的高品質清潔能源，還能生產有機肥料。

（1）秸稈熱解氣化

是將秸稈轉化為氣體燃料的熱化學過程。秸稈氣化反應器中氧氣不足時部分燃燒以提供氣化吸熱反應所需的熱量，使秸稈在700-850℃左右的氣溫度下發生熱解氣化反應轉化為含氫氣、一氧化碳和低分子烴類的可燃氣體，可以直接作為鍋爐燃燒供熱。

（2）生物質固化成型燃料技術

是在一定溫度和壓力作用下，將各類分散的沒有一定形狀的農林生物經收集、干燥、粉碎等預處理后，利用特殊的生物固化成型設備擠壓成密度較大的棒狀或顆粒狀等成型燃料，從而提高其運輸和貯存能力，改善秸燃燒性能，提高利用效率，擴大應用范圍。

（3）農作物秸稈直接燃燒發電

生物質燃燒發電（包括城市固體廢物發電）技術類似燃煤技術，就是對農作物秸稈進行打捆、運輸、燃燒產生的蒸汽通過汽輪機或蒸汽機系統驅動發電機發電，基本達到成熟階段，且風險小，已進入商業化階段。

4、農作物秸稈的其它應用技術

秸稈還可以用于造紙、生產可降解的包裝材料以及制作人造板等。利用秸稈制漿，不僅成本較低，且制成的紙平滑、易施膠，且安全無毒、無臭、衛生、質輕、通氣性好、容易降解等特點[2]。

三、存在的問題與展望

目前，全國對秸稈的綜合利用仍不夠成熟，大多數是以粗加工為主，缺乏對秸稈精細加工技術的研究與推廣。由于不同動物消化特點不相同，再加上植物纖維的差異，因此秸稈飼料需要區分多個種類。此外，秸稈綜合利用加工設備以粗放型生產方式為主，其自動化程度精細加工程度有待提高。

參考文獻

[1] 莫 放. 化學處理對秸稈秕殼的瘤胃有機物降解率的影響[J]. 中國畜牧雜志，2001（6）：3-5.

[2] 江海波，素元萍，余 康. 中國農作物秸稈資源分布利用與開發策略[J]. 國土與自然資源研究，2008（2）92-93.endprint