王 悅,高 軍
(哈爾濱師范大學,哈爾濱 150000)
農作物秸稈資源豐富且分布廣泛,并且隨著農產品發展的加速,有效使用秸稈的問題越來越被重視,其潛在價值是根據2019年的社會價值調查和計算得出的。我國每年約有6億噸各種農作物秸稈。
目前,中國秸稈的主要利用方法是燃料化、飼料化、肥料化和原料化。燃料占用率高,但是由于中國地域遼闊,農作物種類繁多且地區間資源分布不均導致農村和城市的具體利用方法差異很大。中國農村往往使用大量的秸稈取暖,效率很低,浪費嚴重而且焚燒后會污染環境,所以應該提高輕工業和化學工業的利用效率。黑龍江省秸稈原料量大,來源廣,成本低,在秸稈綜合利用方面前景廣闊,必須高效和全面地積極推廣一系列先進的、適用的秸稈綜合利用技術,要努力將黑龍江省秸稈開發技術和裝備的研究提高到新水平。
容易引發火災。在收割季節,燃燒稻草很容易點燃周圍的易燃材料,如果農田上起火,則很難控制并會導致嚴重的經濟損失,尤其是在森林附近,后果更為嚴重。
導致空氣污染指數升高,危害人體健康。數據表明,焚燒秸稈時產生的二氧化硫濃度是平時的2倍,產生的二氧化氮和有害的可吸入顆粒物的濃度是正常空氣的4倍。大氣中包括塵螨、灰塵甚至大量病原微生物的懸浮顆粒物,容易吸入到氣道引發疾病,如急性支氣管炎、慢性支氣管炎、支氣管擴張及塵肺等。
破壞土壤的團粒結構,造成耕地質量等級下降。農田上燃燒秸稈時,土壤溫度升高,土壤中的有益微生物,如固定自然界氮分子為氮源,制造肥份的固氮菌群以及將有毒氨氣轉變為硝酸態氮供植物吸收的硝酸菌群大量死亡,土壤生態系統遭到破壞,農作物對土壤養分的吸收顯著減少。
秸稈加工應從高效、高品質角度入手,追求精制加工,在現有加工利用成果的基礎上,將大量廉價的稻草加工成商用飼料產品,以提高資源附加值,形成以機械化和工廠生產為基礎的加工工業。在秸稈資源豐富的地區,谷物、蛋白質、礦物及微量添加劑還可以混合、軟化、壓縮在各種形態的復合飼料產品中,這也是黑龍江省實現資源可持續利用和農業與畜牧業相結合的有效途徑。
通過機械粉碎的方式或整桿直接還田,秸稈可以生產有機肥。秸稈中含有大量的C、N、P、K 以及多種微量元素,秸稈還田后可使大部分被作物吸收的粗灰份回歸土壤,土壤肥力、作物產量都得到提高,從而促進農業發展。
秸稈是生物質能源,具有可再生、分布廣泛和低污染的特點,通過秸稈生產新燃料可以逐步代替煤、石油、天然氣等傳統化石燃料,從而減少有害氣體的排放,加快黑龍江省形成綠色經濟模式。新型環保秸稈燃料的出現順應了社會對環保的迫切需求,成為節能減排政策實施的一大助力。
全球用電量持續增加,雖然有太陽能、風能、水能等方式用于發電,但大部分國家還是采用傳統的化石燃料燃燒的方式來發電。這就意味著需要保證能源的可持續利用,并找到更清潔的能源,如可再生能源,以滿足全球需求。大多數國家都制定了相應的政策為尋求發展可再生能源技術的公司提供多方面支持。例如,歐盟設定了目標:2020年,其能源分布將有20%來自可再生能源。在丹麥、西班牙和德國,創新和發明與可再生能源有關的技術都受到高度歡迎。秸稈能充分滿足這些要求,所以黑龍江省應大力推廣秸稈發電技術。
秸稈用作填充材料,與其他原料混合用于板材建造和安裝,具有重量輕、強度高、具有適應氣候變化的優點。以秸稈為主、硅酸鹽溶液和硅酸鈉為黏結劑,根據需要加入添加劑,從而生產保溫性能好、重量輕、強度高的施工板材。采用輕質、低導熱、抗靜電、阻燃、抗菌的建筑板材,通過成型工藝成型。
秸稈編織最常見、應用最廣泛的是蔬菜項目的編織墊。蔬菜的產區是大棚,冬季需要保暖,夏季需要遮陽,而且草制品加工技術成本低,容易學習,編織稻草制作草席可以增加農民收入。
將各種秸稈或殘留物(包括生秸稈、秸稈衍生的生物炭和堆肥)返還田間,已被公認為是一種有效的、環境友好的農業策略,可改善土壤質量,提高農作物產量并減少燃燒引起的空氣污染。玉米秸稈在食品、飼料、燃料和纖維方面有多種應用。隨著玉米產量的不斷增加,大量玉米殘留物的處理具有很大的挑戰性。有關數據表明:在玉米根系分泌物的32種成分中,有機酸中的糖度比糖和氨基酸中的糖度高。秸稈的特定基因影響根的外觀和形態,其特征是更長和更粗。根系形態和代謝組的變化是造成根癌病的原因。基因調控與根的生長發育以及生存能力和根尖的解剖結構參與了根形態的改變。此信息可用于調節根的生長過程和土壤肥力,可以用于實踐和指導殘留物含量較高的農作物生產。
家庭總收入中的非農收入與秸稈綜合利用程度的關系明顯為負,因此獲得較高非農收入的農民更不愿意綜合利用秸稈。根本原因是非農就業機會會導致農村勞動力短缺和工資上漲,給農民帶來更高的機會成本,因此他們的凈利潤很低,甚至是負的。
農民的種植面積、牲畜養殖與綜合利用的關系顯著為正,因此種植或養殖規模較大的農民更有可能綜合利用秸稈。廣闊的市場前景意味著秸稈資源具有更高的經濟價值,因此秸稈的潛在價值和預期收益更高,農民更愿意綜合利用。但是,從事動物養殖的農民需要秸稈作為飼料,所以更愿意收集和利用。
農民對秸稈焚燒弊端的了解以及政府相關政策的補貼與秸稈綜合利用之間的關系為正相關。政府的宣傳和補貼等措施有助于農民的綜合利用。相反,如果缺乏政府宣傳,農民可能無法意識到露天秸稈焚燒的危害,會導致秸稈的處理方式不正確。如果缺乏政府價格補貼,農民的預期收益可能會因市場價格低而減少,從而導致他們不愿意收集和利用秸稈。
農戶年齡、受教育程度與秸稈綜合利用程度之間的關系明顯為負,表明年齡較大、受教育程度較高的農戶對秸稈綜合利用的傾向較小。受過更多教育的農民大多參加非農業就業,不愿意花很多時間處理秸稈。
黑龍江省在推進秸稈綜合利用方面,要結合建設社會主義新農村的戰略目標,安排項目、組織實驗、演示、宣傳和培訓,并將其作為惠民項目之一,確保秸稈綜合利用,產生最大的效益。