農作物秸稈綜合利用技術

王安生

摘 ?要：眾所周知，我國是一個農業大國，也是農作物秸稈資源最為豐富的國家之一。農作物秸稈是農業生態系統中一種十分寶貴的生物質能資源，其內部富含氮、磷、鉀、有機質等多種營養成分。農作物秸稈資源的綜合利用，對于促進農民增收、環境保護、資源節約、農業經濟可持續發展具有重要的意義，農作物秸稈綜合利用的發展前景非常廣闊。

關鍵詞：農作物;秸稈;綜合利用;技術

農作物秸稈是寶貴的可再生資源，其內部富含氮、磷、鉀、有機質等多種營養成分。我國的農業生產范圍廣，每年秸稈產量十分巨大。農作物秸稈綜合利用能夠有效緩解能源需求壓力，緩解環境污染與耕地退化，為工業生產提供更多的基礎原料。由此可見，加強農作物秸稈綜合利用具有重要的意義。

1農作物秸稈綜合利用的意義

1.1減輕環境污染與耕地退化

對于農作物秸稈，我國傳統的處理方式是進行焚燒，這樣會對空氣造成嚴重的污染，而且在焚燒農作物秸稈的過程中，農作物秸稈中的營養成分會顯著降低，能被耕地再次利用的有效成分會大大地降低，焚燒過程中產生的高溫會大量地減少耕地土壤中的微生物，顯著地降低土壤的理化性能，不利于農業生產的長遠發展。而通過對農作物秸稈資源的回收和再利用，不僅能夠顯著地降低焚燒農作物秸稈帶來的環境污染，而且將農作物秸稈粉碎還田，能夠在一定程度上恢復耕地土壤的原始地力，降低農業生產過程對自然界的破壞程度。

1.2緩解能源需求壓力

從能源含量的角度講，農業生產中的農作物秸稈等廢棄資源僅次于煤炭、石油、天然氣，是易于獲取且可再生的資源。對農作物秸稈進行有計劃地回收和利用，是現階段緩解能源需求壓力的有效途徑。通過對農作物秸稈進行處理，不僅能將其作為高密度能源使用，還能夠利用農作物秸稈制作酒精等液體燃料，而且將來隨著相關研究的不斷深入，農作物秸稈的資源化利用途徑將逐漸豐富，其能源的替代能力也將顯著提升。

1.3為工業生產提供更多的基礎原料

農作物秸稈經過加工、處理、提取后可以以淀粉、纖維等多種形式作為工業產品和生活用品的原料使用，這在一定程度上能夠替代糧食和經濟作物在工業原材料上的損耗，從而減少糧食消耗，豐富了工業產品的類型，促進了生產工藝的進一步改良。

2農作物秸稈綜合利用目前存在的主要問題

目前，農作物秸稈綜合利用存在的主要問題有：（1）針對農作物秸稈綜合利用標準化工作缺乏系統性研究，各地對農作物秸稈綜合利用標準化的重視程度和發展水平不同，農作物秸稈綜合利用相關的標準數量少，尤其是國家標準、行業標準制修訂主要集中在秸稈能源化利用領域，而秸稈原料化、基料化、飼料化、肥料化利用的標準明顯不足，不能滿足實際需要。即使在某一特定的利用方式領域，也存在嚴重不平衡的現象。（2）農作物秸稈綜合利用方式單一，主要是以秸稈直接還田為主，而作為飼料、生物燃料、基料等方面應用量很少，產業化發展就更加的落后了，從而出現多樣性發展不均、綜合利用率較低的問題。（3）在農作物秸稈綜合利用中，秸稈收集方法比較落后，機械化程度不高，開發新設備的研究機構、企業也不多，專業的科研人員短缺，投入的研發資金不足，存在生產成本較高、農作物秸稈利用率低、與當地的地質環境條件不匹配、投入與產出不成比例等問題。（4）農作物秸稈的收儲體系還不完善，收儲點的規劃和建設大多處于起步階段，農作物秸稈回收難度大，多數就地處理。（5）農作物秸稈綜合利用缺乏科技創新的大力支持以及完善的服務體系的輔助，農作物秸稈綜合利用研發和推廣力度不足。（6）農民思想觀念落后，缺乏廢物利用、循環利用意識，同時由于回收成本較高、勞動力不足等客觀原因，造成不愿或無法實施回收，加之政府宣傳推廣以及政策扶持力度不足，未形成有效穩定的機制來保證政策的執行，資金量不足以調動農民和企業對秸稈綜合利用的積極性，導致焚燒農作物秸稈的問題較為嚴重。

3農作物秸稈綜合利用技術

3.1秸稈還田

秸稈還田為秸稈綜合性開發與利用較為常見的技術，利用農業機械將秸稈進行粉碎處理后，結合覆蓋、拋灑或與翻耕技術進行直接還田。此外，還可在使用堆肥、漚肥、過腹等處理方式后進行還田，在增加土壤肥力、蓄水保墑的同時，具有快捷方便、應用簡單、環保性強等優勢。農作物秸稈還田按應用途徑可分為直接還田和間接還田，直接還田包括翻壓還田、覆蓋還田;間接還田包括堆漚還田、過腹還田等。

3.1.1直接還田

直接還田中翻壓、覆蓋還田需使用專業的粉碎翻耕農業機械設備，其中翻壓還田主要利用粉碎設備將玉米、小麥、水稻或高粱等作物的秸稈進行粉碎處理，然后均勻鋪設在田間，利用翻耕設備將秸稈埋入土壤中，增加土地肥力;覆蓋還田則是在麥稈被粉碎的基礎上，與免耕播種作業合理配合，直接將其覆蓋在田地上。此外，覆蓋還田還可采用高留茬的方式在田間覆蓋。

3.1.2間接還田

間接還田按照秸稈處理方式的不同，可分為堆漚、過腹等還田模式。堆漚還田是指將秸稈進行肥料化處理，即將秸稈粉碎、堆積后，經過一段時間發酵，制作成肥料還田，按照發酵形式的不同，可分為厭氧與好氧兩種發酵形式。過腹還田是指將秸稈作為牲畜飼料，經過牲畜消化處理后排泄出來，在其腐化成熟后，作為肥料進行還田。

3.2秸稈肥料化利用

秸稈肥料化利用即秸稈作為有機肥還田利用，是目前農作物秸稈最普遍的利用方式，是機械化對秸稈簡單處理的方法。秸稈作為有機肥還田利用通常采用聯合收割機或大型拖拉機配帶的秸稈還田機，在地里直接將農作物秸稈粉碎，并均勻撒到地面上，再通過深耕犁翻埋到土壤深處，經過一段時間后腐爛分解成有機肥，使土壤保溫、透氣、吸水、保水等方面的理化性質得以改善，促進土地肥力的增加。其特點是作業機械化程度高、秸稈處理時間短、腐爛時間長。此外，生化快速腐熟技術制造有機肥的方式同樣是一種好的選擇，在現代自動化設備的輔助下對溫濕度、質量、時間等進行控制，最終產生更多污染較小的有機肥料。

3.3秸稈飼料化利用

秸稈中含有豐富的營養物質，4t秸稈的營養價值相當于1t的糧食，可為畜牧業持續發展提供物質保障。20世紀90年代以前，我國農業機械化水平較低，農業生產中的大部分動力要靠馬、牛等大牲畜提供。這些大牲畜的飼料來源大部分是秸稈，尤其是小麥秸稈。隨著我國農業機械化水平的不斷提高，大牲畜逐漸從農業生產領域退出，小麥秸稈作為飼料的利用量也逐漸減少。由于秸稈青貯飼料技術的不斷成熟，再加上養牛業的大力發展，玉米秸稈作為青貯飼料卻與日俱增。目前，玉米秸稈青貯飼料在秸稈飼料化利用中占據著主導地位。在整個秸稈利用中，秸稈飼料化利用一直處于從屬地位。

3.4秸稈基料化利用

秸稈基料化利用是把秸稈作為食用菌種植的基料來使用的技術模式。早期作為食用菌基料的主要是棉籽殼。但隨著食用菌種植規模的擴大和棉花種植面積的減少，棉籽殼的產生量已滿足不了食用菌種植的需求。從20世紀90年代后期開始，人們開始用玉米芯代替棉籽殼試種食用菌。經過20多年的發展，玉米芯已成為食用菌種植基料的主要來源。目前，用玉米芯種植食用菌在秸稈基料化利用中占據著主導地位，在整個秸稈綜合利用中，秸稈飼料化利用一直處于從屬地位。

3.5循環利用

3.5.1秸-飼-肥種植與養殖循環利用模式

該種種養結合秸稈處理模式與秸稈過腹還田模式相近，是指將初步處理后的秸稈通過青貯或黃貯、壓塊、造粒及膨化等技術流程將其制作成飼料，經牲畜體內消化系統循環后，轉變成糞便、尿液，然后在經過堆肥、發酵等環節的加工處理后，制作成有機肥歸田，是一種種植與養殖加工結合的農作物綜合開發模式。

3.5.2秸-沼-肥秸稈生態處理機制

該種技術作為一種生態型綜合農作物開發與處理技術，主要是將秸稈轉化成沼氣，然后作為能源進行應用。將秸稈在沼氣池進行處理后，通過管道、罐裝等形式，作為能源提供給居民日常使用，或是經由提純后作為天然氣的生物替代品供給工業、運輸業等領域。沼氣制作后遺留的沼渣、沼液等物質，可經加工處理后，作為肥料使用，能源轉化率較高。

3.5.3秸-炭-肥秸稈改土技術

秸稈改土模式是指對秸稈進行低溫熱裂解處理，再制作成炭質混合物。該種物質具有較高的穩定有機質，可以作為介質用于生產炭基肥顆粒在田間使用，對于改善土壤結構及性質有著明顯作用。

4提升農業秸稈綜合利用質效的對策

4.1結合實際，統籌規劃

根據農業種植結構和畜牧業發展，現有的秸稈數量、品種和利用方式，選擇適用的秸稈綜合利用技術，合理引導秸稈利用、秸稈飼草加工、秸稈收貯及秸稈工業利用等方式，按照分散加工、就地使用的原則，提高秸稈綜合利用水平和經濟效益。

4.2堵疏結合，以疏為主

由政府相關部門組成保障機構，切實落實秸稈禁燒與綜合利用工作責任，把責任和任務落實到相關部門及人員，并與目標考核、經濟處罰、行政處罰、法律責任掛鉤，形成政府高度重視、部門分工協作、任務分解到人、機具落實到田的聯動工作機制。落實秸稈綜合利用的各項優惠政策，調動農民和秸稈綜合利用示范企業、合作社的積極性，發展秸稈利用收貯、加工示范企業和大戶，發展秸稈能源、肥料、氣化示范企業，促進秸稈的肥料化、飼料化、基料、工業化和能源化的發展。

4.3不斷加大農作物秸稈綜合利用標準化建設與實施

應加快制定和完善秸稈綜合利用肥料化、基料化、飼料化、原料化方面的技術標準，鼓勵企業標準和團體標準的制定，加強管理標準的制定工作，加大秸稈綜合利用產業的生產以及環境保護和市場管理力度。尤其是針對秸稈還田過程中存在的技術瓶頸，開展秸稈原位還田培肥土壤技術研究與標準制定、玉米秸稈翻埋與覆蓋還田技術研究與標準制定、秸稈炭化還田循環利用技術研究與標準制定、秸稈機械化收儲運技術研究與標準制定、秸稈快速腐熟有機肥生產技術研究與標準制定、秸稈青貯氨化飼料工廠化生產技術研究與標準制定，通過制定和實施秸稈資源化利用標準，促進農作物秸稈的標準化、規范化、高值化循環利用，從根本上解決農作物秸稈廢棄和焚燒問題，推動綠色農業生產目標的實現，保障農業可持續發展。

4.4促進農作物秸稈綜合利用朝著產業化的方向發展

要完善市場機制，擴大秸稈資源的綜合效益，完善秸稈資源在市場上的循環使用，推進秸稈產業化進程，使得農作物秸稈資源在養殖、種植、新能源、清潔能源、工業原料等方面環環相扣，最大程度地發揮農作物秸稈資源的效益，減少污染排放，促進農作物秸稈綜合利用朝著產業化的方向發展，推動農業的可持續發展。在農作物秸稈綜合利用主體、機械設備、技術方面有所保障的情況下，增加投入，為秸稈經濟、資源配置等提供更多支持，確保更多的農民參與其中。

4.5做好示范、推廣、宣傳等方面的工作

農業部門要將農作物秸稈綜合利用技術的示范、推廣、宣傳作為重點工作，在具體的試驗中擴大綜合利用的規模;通過在農村廣泛開展現場演示，讓農民了解農作物秸稈綜合利用技術，鼓勵農民利用農作物秸稈綜合利用技術推進農作物秸稈綜合利用。在秸稈還田、青貯、氣化、氨化、快速腐熟等技術的基礎上，不斷加強農作物秸稈綜合利用研究工作，結合各個農村地區的實際情況進行農作物秸稈綜合利用技術的推廣、應用。針對農作物秸稈轉化方面的技術問題進行攻堅研究，深入研究相關技術，搞好試驗工作，使農作物秸稈綜合利用技術不斷成熟，提高其綜合利用率。

4.6基于全量利用角度完善技術體系

建立區域秸稈資源全量處理與利用體系勢在必行。首先，應對管理區域內的秸稈量、可收集比例、綜合利用實際情況、秸稈實際還田量等數據進行全面統計與計算，按照秸稈利用肥料化、飼料化、能源化、基料化和原料化結構體系，設置“五料化”比例，構建全量利用規劃體系;其次，按照整體規劃方案，根據地方農業生產特點，選擇重點推廣的技術應用模式，采用分散與集中結合的收儲方式，保證地方秸稈綜合開發與利用技術體系的建立健全;政府部門應結合秸稈處理、利用最新技術應用成果與產品市場標準，對秸稈能源、肥料的轉化流程進行規范性引導，為秸稈資源全量利用奠定可靠基礎。

結論

隨著農業產業規模化、機械化發展進程的不斷推進，秸稈生產量也大幅度提升。針對不同地區農業生產規劃、秸稈處理需求、技術應用形式等不同情況，構建多元化、綜合性的秸稈開發與利用體系，加強管理、技術與政策領域的協同建設，不僅可降低秸稈焚燒造成的環境污染，促進綠色農業產業的發展，還可優化農業生產結構，落實可持續農業發展策略。

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