淺析黑龍江農(nóng)作物秸稈資源綜合利用

賈曉巍

隨著農(nóng)業(yè)科技化進(jìn)程的加快和資源短缺形勢(shì)的嚴(yán)峻，提高農(nóng)作物秸稈利用率成為提高農(nóng)業(yè)科技化程度、應(yīng)對(duì)資源不足的必然要求。黑龍江省作為糧食生產(chǎn)大省，若將豐富的農(nóng)作物秸稈資源加以充分利用，使其發(fā)揮巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和能源價(jià)值，對(duì)加快農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步有著重要的意義。

一、 黑龍江省農(nóng)作物秸稈資源介紹

黑龍江省作為我國(guó)糧食的主要產(chǎn)區(qū)，糧食產(chǎn)量多年來位居全國(guó)首位，每年的糧食總產(chǎn)量高達(dá)1200多億斤，其中玉米、大豆等主要農(nóng)作物占糧食總產(chǎn)量的95%左右。黑龍江省每年產(chǎn)生的農(nóng)作物秸稈資源十分豐富，將這部分可回收資源利用好，其帶來的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益非常可觀。

二、 黑龍江省農(nóng)作物秸稈資源綜合利用情況分析

（一） 傳統(tǒng)秸稈資源利用上存在的問題

1.以秸稈代替生產(chǎn)生活所需的燃料

以農(nóng)作物秸稈代替木材、煤等能源燃料是比較普遍的秸稈再利用方法。以秸稈燃燒釋放的能源滿足農(nóng)村生產(chǎn)、生活所需，是一種較為落后的能源利用方法。秸稈燃燒釋放的大量有機(jī)物質(zhì)會(huì)被浪費(fèi)掉，例如，黑龍江省每年出于滿足生活需求為目的燃燒掉的作物秸稈近三千萬噸，而每燃燒十萬噸的秸稈，相當(dāng)于損失了三萬噸有機(jī)物質(zhì)，可見這樣的秸稈再利用方法效率較低，且仍存在大量的浪費(fèi)。

隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和電、煤氣等高效能源的普及，農(nóng)村被用作燃料的秸稈數(shù)量也不斷減少。

2.將作物秸稈就地焚燒

秸稈燃燒后形成的草木灰是天然的有機(jī)肥料，就地焚燒秸稈既能為耕地提供有機(jī)肥也能減輕清理秸稈的工作量。然而長(zhǎng)期使用這種方法會(huì)破壞耕地土壤的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，加快地表水分的蒸發(fā)速度，降低土壤抗旱抗凍能力。另外，焚燒秸稈產(chǎn)生的大量煙霧對(duì)人體健康和空氣質(zhì)量都會(huì)造成一定的影響。

3.作為家畜飼料

秸稈中含有大量無氮浸出物和粗纖維，但蛋白質(zhì)的含量較低，因此將其作為家畜的飼料的食用率較低，對(duì)家畜的成長(zhǎng)無有利影響。

農(nóng)作物秸稈綜合利用的方法，將秸稈經(jīng)過不同技術(shù)手段的處理，使其發(fā)揮不同的作用，使得秸稈的利用率大大提升。

（二） 農(nóng)作物秸稈資源綜合利用的途徑

1.秸稈氣化及沼氣池的推廣

秸稈氣化是將秸稈在密閉環(huán)境中進(jìn)行缺氧的熱解還原反應(yīng)，從而產(chǎn)生包括甲烷、氫氣、一氧化碳等在內(nèi)的可燃混合氣體，其中可燃性氣體占燃燒生成物的47%。再經(jīng)過降溫除塵、濃縮等工藝的處理后，形成可供人們生活使用的燃?xì)狻Ｄ壳埃S著黑龍江省內(nèi)的秸稈氣化集中供熱工程的普及，將秸稈燃?xì)馔ㄟ^管道輸送到千家萬戶中，已經(jīng)使更省內(nèi)農(nóng)戶用上了方便快捷且價(jià)格相對(duì)低廉的秸稈燃?xì)狻ｋS著煤炭資源、石油資源的減少，煤氣、天然氣價(jià)格的上升，秸稈燃?xì)鈱⒚媾R廣闊的市場(chǎng)空間。推廣這種高效、環(huán)保的新燃料，對(duì)提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效率、推動(dòng)農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展也具有重要意義。

目前，秸稈燃?xì)獾拇竺娣e推廣還存在一定的阻礙。供氣距離有限、燃料產(chǎn)生的熱值相對(duì)較低、管路中產(chǎn)生的焦油難以清理、秸稈氣化工作系統(tǒng)建設(shè)成本高等問題是目前推廣秸稈燃?xì)庑枰鉀Q的問題。

2.秸稈飼料加工技術(shù)

為解決秸稈飼料含營(yíng)養(yǎng)成分較低的問題，需要對(duì)秸稈進(jìn)行一定的加工，使其變?yōu)楦哔|(zhì)的家畜飼料。經(jīng)過物理、化學(xué)、微生物發(fā)酵等方法，將其含有的大量粗纖維物質(zhì)降解成營(yíng)養(yǎng)成分更高、更加適口的單分子多糖或低聚糖，增加秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的家畜的食用率，使其成為可長(zhǎng)期投喂的優(yōu)質(zhì)飼料。

目前，秸稈的飼料加工技術(shù)主要包括微生物發(fā)酵技術(shù)、氨化技術(shù)、高效生化蛋白全效飼料技術(shù)等。以氨化技術(shù)為例，將打碎的作物秸稈經(jīng)過氨化后，其粗纖維含量可以降低到原來的一半，粗蛋白含量可以增加為原來的3～4倍。處理后的秸稈所含的粗纖維、粗蛋白、各種有機(jī)物質(zhì)等在生物體內(nèi)的消化率均有了明顯的提升。其中以粗纖維的提升幅度最大，大概達(dá)到50%左右。家畜進(jìn)食率和進(jìn)食速度的提高，使得秸稈的利用率上升到90%以上。

3.秸稈直接還田

將農(nóng)作物秸稈直接投放到耕地中，可以改善土壤結(jié)構(gòu)、補(bǔ)充土壤的含養(yǎng)量。也是最直接最高效的秸稈利用方法。以玉米秸稈為例，每畝耕地中投放500公斤玉米秸稈相當(dāng)于投放5公斤的鉀肥、6公斤的磷肥以及12公斤的氮肥。此外經(jīng)過多年秸稈涵養(yǎng)的耕地不僅磷、鉀等元素的含量提高了，而且土壤空隙更大、地力更足，平均每畝地的農(nóng)作物產(chǎn)量也將大幅度提升。

在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，投放秸稈的最大問題是在犁地過程中難以將作物秸稈完全分散混合到土壤中，秸稈在犁溝中結(jié)股也會(huì)阻礙農(nóng)作物根系的生長(zhǎng)，因此需要在投放前，對(duì)秸稈進(jìn)行一定的技術(shù)處理。目前常用的方法有粉碎后還田、以家畜糞便還田、利用催腐劑催化后還田等。其原理都是將秸稈處理成易于溶解分散到土地中的形態(tài)再進(jìn)行還田操作。秸稈還田技術(shù)的利用也能在一定程度上減少化肥、農(nóng)藥的使用量，有利于食品安全和人體健康。

4.秸稈發(fā)電

生物能源作為一種重要的能源種類，在發(fā)電行業(yè)中也可以發(fā)揮重要的優(yōu)勢(shì)和作用。目前，黑龍江省進(jìn)行了多個(gè)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，如在黑龍江省望奎縣建立的首個(gè)省內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目。望奎縣玉米播種面積大，加之其他農(nóng)作物，每年產(chǎn)生的農(nóng)作物秸稈可達(dá)110萬噸之多，為秸稈發(fā)電提供了充足的原料。

目前，秸稈發(fā)電還存才一定效率、成本上的問題。首先，前期電廠設(shè)備等建設(shè)資金需求較大。其次，由于秸稈燃燒熱值較低，加之運(yùn)輸、收集整理等費(fèi)用，導(dǎo)致燃料成本較高。此外，電廠項(xiàng)目規(guī)模小，發(fā)電效率較低。

5.其他方面的應(yīng)用

除上述用途外，農(nóng)作物秸稈也可被用做基料、原料等。例如，將作物秸稈進(jìn)行一定程序的微生物處理，可以制成種植基料，如用于培育食用菌、花苗、農(nóng)作物幼苗等，其中主要是用于食用菌的培育。此外，秸稈被用作基料培育食用菌后，其中富含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大大增加，還可將其直接當(dāng)做肥料投入到耕地當(dāng)中，或者用作家畜的飼料。

秸稈也可被用于建筑、手工等行業(yè)的原料。例如，用秸稈制作建筑板材、紙張，以及制成各種手工藝品、箱包、衣帽等生活用品。用秸稈制成的復(fù)合板材、裝修結(jié)構(gòu)板等，具有防潮隔熱、隔音性好、不易開裂、強(qiáng)度高和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

（作者單位：152100 黑龍江省望奎縣生態(tài)能源局）