王浩

秸稈是農作物種植的副產品,東北地區有大面積水稻種植,其水稻秸稈資源豐富。秸稈資源的合理利用有利于能源循環、減少環境污染以及農業可持續發展。
一、東北地區水稻秸稈資源概述
東北地區的水稻秸稈資源主要分布在東北三省,東北地區雖然有大量水稻秸稈資源,但其綜合利用時間相對較短、利用標準化程度低以及利用效率不高,還具有很大發展空間,近些年東北地區正在加大機械化技術收集運輸以及綜合利用水稻秸稈資源的推廣力度。
1、東北地區水稻秸稈資源產量及分布
水稻秸稈資源可收集量可以通過當年水稻總產量、谷草比以及可收集利用系數相乘進行估算,東北三省2008年至2015年水稻秸稈可收集量估計如表1-1所示。
從表1-1中可以看出,黑龍江省水稻秸稈資源雖然有個別年份有所下降,但總體為增長趨勢,到2015年約占東北三省總估量的66.7%;吉林省與遼寧省水稻秸稈可收集估量呈現波動狀態,總體較為穩定。據了解,黑龍江省各地均有水稻種植,且相關而言較為集中,有近40個縣市種植面積超過1萬公頃;遼寧省水稻種植主要集中在遼河三角洲;在發展秸稈資源收集利用時,可根據不同種植結構及地形進行綜合利用。
2、東北地區水稻秸稈收集運輸方式概述
水稻秸稈收集存儲以及運輸技術要保證秸稈的利用價值,是綜合利用的前提,在東北地區主要分為兩種方式,一種是分散型,一種是集中型。分散型是農戶等將分散秸稈收集后給企業處理,集中型是農場或企業集中收集后統一處理。常用到的機械設備主要有秸稈撿拾打捆機(分為圓捆和方捆)以及秸稈裝載運輸機等。
3、東北地區水稻秸稈處理方式概述
東北地區水稻秸稈的處理方式主要包括焚燒以及綜合利用,焚燒操作容易,但會引起污染環境;綜合利用需要一定技術要求,但較為環保、節省資源,是目前大力推廣的處理方式。
二、東北地區水稻秸稈資源綜合利用現狀
東北地區水稻秸稈綜合利用的方式主要包括:肥料化利用(如機械化還田等),能源化利用(如直接燃燒、沼氣等氣化以及液化燃料等),飼料化利用,工業原料化利用以及基料化利用,目前主要以肥料還田利用以及能源發電利用為主。
1、秸稈還田等肥料化利用
東北地區秸稈機械化還田技術是目前大力推廣的技術之一,東北氣溫較低,較為適合的還田技術是:秋季收獲后,用聯合收獲機自帶或安裝的粉碎還田裝置、或者粉碎還田機進行粉碎還田,然后進行施肥泡水等處理,等水稻秸稈泡透進行濕耙旋耕以及翻埋等作業使泥漿與秸稈充分混合。
此外,東北地區水稻秸稈肥料化利用還有秸稈沼氣化之后產生的肥料利用,在微生物發酵作用下,所產生的肥料更優,但正處于發展推廣過程中。
2、水稻秸稈發電等能源化利用
秸稈發電是將秸稈與其他可燃性資源如石油、煤炭以及天然氣等混合燃燒成氣體后進行發電的技術,該技術在東北地區相對較為成熟,例如黑龍江省富裕縣以及慶安縣、吉林省的白城市等地已經建設有秸稈發電廠。
除秸稈發電外,能源化利用還包括高效燃燒、固化成型、秸稈沼氣以及秸稈液化提取乙醇等。其中,高效燃燒是將秸稈放入鍋爐中進行燃燒用于供熱,傳統鍋爐目前正在逐步取消,取而代之的是秸稈成型燃料鍋爐,可以供熱供蒸汽,該鍋爐正在農村逐步推廣,將逐步替代燃煤鍋爐。固化成型是將秸稈粉碎后壓縮,改善其燃燒性能,該技術尚在研發階段。秸稈沼氣是通過微生物將秸稈分解成沼氣及肥料的技術,根據東北地區特殊的環境,新近研發的寒冷地區干濕厭氧發酵技術已在哈爾濱生態產業園區應用并逐步推廣。提取乙醇提取乙醇技術工藝較為復雜、技術成本高,從2002年起在黑龍江推廣,但應用較少。
3、飼料化利用
目前,東北地區水稻秸稈飼料化加工中多為粗加工,有約一半只經過了簡單鹽化處理后就直接投喂。水稻秸稈轉化為精細飼料的方法很多,在東北地區主要應用的有氨堿復合處理、秸稈拉絲揉搓和壓塊處理以及青貯方式。
4、工業原料化利用以及基料化利用
水稻秸稈經過處理還可作為造紙紙漿原料、復合材料原料以及塑料原料(如生產水稻育秧盤以及覆蓋地膜)等。水稻秸稈的基料化利用是將水稻秸稈經過處理,作為食用菌或農作物等土壤基質配料之一。近年來,東北地區建有多個秸稈造紙項目,其具有一定發展空間,復合材料和塑料原料利用、基料化利用較少,主要處于研發階段。
三、東北地區水稻秸稈資源綜合利用發展分析
目前,東北地區水稻秸稈綜合利用的高端設備主要依靠進口,缺乏核心技術,例如秸稈發電廠的設備進口較多,這需要根據當地秸稈資源情況,加強研發適合東北地區的秸稈燃氣運輸及發電設備及核心技術;其次是飼料化利用主要以粗加工為主;這需要發展秸稈精細飼料化加工產業;再次,需要政府規范綜合利用技術及發展標準,完善收集存儲以及運輸渠道,加強適應東北地區發展的新技術研發以及相關配套設備研發,促進綜合利用市場化發展;最后需要加強水稻秸稈綜合利用的宣傳教育,提高農戶以及相關技術操作人員的技術水平。
(作者單位:124030遼寧省盤錦市大洼區現代農業發展中心)