秸稈“三化”復用還田生態農業模式初探

王春華 趙忠良 閆景鳳

摘 要：對秸稈能源、基質、肥料“三化”復用還田生態農業模式進行了初步探討，介紹了其功能特點、技術要點和應用領域。

關鍵詞：秸稈;能源化;基質化;肥料化;復用還田;農業模式

中圖分類號：S38??????? 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.07.004

A Preliminary Study on The Ecological Agriculture Mode of The Reuse of Straws in The Field

Wang Chunhua， Zhao Zhongliang，? Yan Jingfeng

（Heilongjiang Academy of Agricultural Machinery Science， Harbin 150081， China）

Abstract ： In this paper， the ecological agriculture model of Straw energisation， substrate and fertilizing reuse was discussed， and its function characteristics， technical points and application fields were introduced.

Key words ： straw;energisation;substrate;fertilizing; reuse return to the field; agricultural model

0 引言

黑龍江農業秸稈產量大，現以直接還田肥料化利用為主，以飼料化、燃料化利用為輔，秸稈利用難題已有所緩解，但仍存在秸稈出路少且不連續等問題，秸稈利用仍是各級政府和農民面臨的棘手問題。本文從發展循環農業、生態農業、農業產業和黑土保護出發，從秸稈利用模式入手，以秸稈加工增值為目標，以政策引領、創新驅動、制度保障、末端拉動，充分調動社會資本和各類投資主體的積極性，強化“加工驅動”和“示范帶動”，加快推進秸稈產業可持續發展。秸稈的根本出路在于加工增值，加工增值的關鍵在于初期產業政策扶持，政策扶持的關鍵是吸引工商資本下鄉。

1 概述

以發展生態循環農業為方向，從農戶入手，以秸稈加工增值、梯次利用和高值利用為目標，把秸稈能源化、基質化和肥料化有機融合。

第一，秸稈能源化利用。將秸稈熱解氣化產生可燃氣體，作為燃料分散或集中用于民用炊事、土鍋爐采暖、土炕加溫、廁所加溫和農用溫室加溫等，實現秸稈燃料化應用。秸稈熱解氣化主要副產物秸稈炭，作為炭基保水、保肥、緩釋和載菌劑原料，用于炭基基質和炭基肥生產，而秸稈熱解氣化的另一副產物木醋液，作為殺菌劑和殺蟲劑原料，也可用于秸稈基質和有機肥生產。

第二，秸稈基質化利用。碎秸稈與秸稈炭、菌菇渣、畜禽糞污和淀粉渣等廢棄物混合、殺菌并快速發酵，作為食用菌基料、水稻育秧基質和蔬菜、花卉育苗基質等，生產菌菇、蔬菜和水稻等綠色有機農產品，實現秸稈基料化首次應用。

第三，秸稈肥料化利用。秸稈基質化利用后的菌渣等與秸稈炭、糞污和淀粉渣等廢棄物混合、殺菌并快速發酵，生產炭基肥，秸稈復用后還田，改良土壤并為綠色有機農產品提供營養，完成秸稈肥料化應用，實現生態循環農業生產。

2 功能

2.1 創新驅動三類革命

農業秸稈革命、農村廁所革命、村鎮能源革命是新農村建設的三類革命。以發展生態循環農業為方向，以東北地區低能耗綠色宜居村鎮建設為目標，通過“秸稈三化復用還田”技術創新、模式創新和組織創新，實現秸稈能源、基質和肥料“三化”融合，實現秸稈的高值利用、循環利用和持續利用，從根本上破解東北地區秸稈產業化“儲存難”、“成本高”和“價值低”等可持續發展難題，從源頭上解決秸稈野外焚燒的難題，徹底改變村鎮炊事、采暖和如廁等生活環境落后面貌，以秸稈能源化聯用技術創新驅動農業秸稈革命、農村廁所革命和村鎮能源革命。

2.2 示范引領三種融合

城鄉融合，農村一二三產業融合，村鎮生產、生活與生態融合。通過秸稈基質化農用和秸稈肥料化復用生產的綠色有機農產品，架起城市居民與農戶的共享橋梁，延長農業產業鏈，拓展農業多功能性，衍生新產業新業態，激發內生動力，融合農村一二三產業，融合村鎮生產、生活與生態，助推小農戶與大農業銜接，通過“秸稈三化復用還田”生態農業產業示范，帶動農民生活富裕，引領農村產業興旺，促進農村生態宜居。

2.3 加工解決三大問題

綠色有機農產品供給不足、村鎮垃圾本地無害化資源化處理和精準脫貧三大問題。

利用秸稈加工和綠色有機農產品產地初加工創新技術模式，以時時監控和共享體驗的方式，徹底消除城市消費者對綠色有機農產品的真實性顧慮，通過共享有機農場和專門的有機農產品共享網等方式，向城市中高端消費群體（VIP）提供綠色有機農產品，解決綠色有機農產品供給不足和農產品安全問題;利用農業廢棄物快速發酵加工有機肥技術裝備解決村鎮垃圾本地無害化資源化處理問題;村鎮居民通過秸稈能源化聯用的副產物秸稈生物炭、食用菌菇和其他綠色有機農產品，實現持續增收，精準脫貧。

3 秸稈“三化”復用還田技術要點

3.1 玉米秸稈快速發酵技術

對秸稈、糞污和淀粉渣等農業廢棄物進行高溫滅菌，并篩選耐高溫發酵菌劑在發酵設備內進行3～5天的主體發酵，實現有機肥快速發酵生產。解決傳統堆肥發酵占地面積大、原料混合不均勻、微生物殘留發酵時間長、發生二次污染和發酵設備發酵不徹底、體積不易放大和寒區生產不均衡等問題。

3.2 基質原料高效組合成型技術

解決原料組合配方、高效模壓成盤和基質盤批量生產中的植物營養均衡技術，實現基質盤的連續高速生產，解決有機質育秧盤成型、脫模和營養均衡問題，提高成型機生產效率和營養一致性。

3.3 復用供熱節能烘干技術

集成秸稈炭化發酵、烘干復用供熱及秸稈炭原料綜合利用技術，低溫型空氣源熱泵節能烘干基質盤技術。基質盤送入專用空氣源熱泵烘干機進行烘干，達標后出箱，包裝入庫。非基質盤生產季節對木耳等農林特產品烘干加工，提高烘干設備利用率。

3.4 營養基質盤水稻育秧技術

基質盤取代苗床營養土，播種并覆蓋散狀基質，進行水稻育秧。實現基質和營養的有機結合，減少病蟲草害，簡化育秧程序，提高秧苗質量和育秧效率。此外，可利用營養基質盤進行蔬菜育苗和立體栽培，解決蔬菜育苗、立體栽培營養土和營養液的替代問題，提高設施蔬菜和綠色蔬菜的標準化、規模化育苗和生產水平。

3.5 秸稈復用還田黑土修復技術

發酵后的玉米秸稈和畜禽糞污等農業廢棄物以先基質的形式為秧苗成長提供營養而被初次利用，并帶著部分營養通過秧苗插入水、旱本田中，在本田中繼續分解成易被水稻等農作物吸收的有機肥和腐殖質，或者以有機肥的形式施于土壤中，增加土壤肥力，改良土壤結構，提高土壤有機質含量，從而達到黑土修復的目的。

4 應用領域

秸稈三化復用還田技術主要應用在以下領域：（1）生態有機農場、有機種植、食用菌養殖合作社、秸稈育秧盤和秸稈炭基肥生產基地;

（2）鄉村振興科技引領示范村和綠色宜居示范村鎮;

（3）生態、設施農業產業示范園;

（4）規模化畜禽養殖企業;

（5）大中型米廠種植基地;

（6）農業廢棄物資源化利用示范基地;

（7）田園綜合體農業產業核心示范區。

作者簡介：王春華（1966-），女，黑龍江哈爾濱人，高級工程師，研究方向：豆芽生產技術與裝備及秸稈能源化利用技術與裝備。