農作物秸稈綜合利用模式淺析與展望

張心才

農作物秸稈（以下簡稱“秸稈”。本文指小麥秸稈、玉米秸稈）作為糧食生產的副產物，一直以來就與人類的生產生活密不可分。目前，秸稈的利用基本上都是圍繞“五料化”的技術模式進行。所謂秸稈“五料化”是指肥料化、飼料化、能源化、基料化和原料化。

一、秸稈肥料化利用

秸稈含有豐富的有機質、氮磷鉀和微量元素，是農業生產中重要的有機肥源。2000年以前，秸稈肥料化的形式主要是漚肥。該模式費時費力、效率低，但肥效好，在整個秸稈利用中處于從屬地位。進入21世紀，由于機械化程度的大幅提高，秸稈肥料化利用的主要方式轉變為秸稈機械粉碎還田。秸稈機械粉碎還田不僅在秸稈肥料化利用中占主導地位，而且在整個秸稈利用中也占主導地位，部分地區95%以上都實現了秸稈機械粉碎還田。

二、秸稈飼料化利用

秸稈中含有豐富的營養物質，4 t秸稈的營養價值相當于1 t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。

三、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。

四、秸稈原料化利用

秸稈原料化利用是把秸稈當作工業生產原料的技術模式。秸稈纖維是一種天然纖維素，生物降解性好，可替代木材用于造紙、生產板材、制作工藝品、生產活性炭等，也可替代糧食生產木糖醇等。2000年以前，我國秸稈原料化利用的模式主要是小麥秸稈用作造紙原料，高峰時期1/2以上的小麥秸稈都被造紙廠所消化，甚至有的鄉村的全部小麥秸稈都成為了造紙原料。這種模式是當時秸稈原料化利用的主導模式，也是秸稈綜合利用的主要模式。隨著我國對環保工作的重視，幾乎所有的利用小麥秸稈為原料的造紙廠都被關閉，小麥秸稈原料利用也隨之終止。玉米芯替代糧食生產木糖醇也是秸稈原料化利用的一種模式，但生產規模相對較小，利用的玉米芯也較少，在整個秸稈綜合利用中占比很小。所以，目前秸稈原料化利用在整個秸稈綜合利用中處于從屬地位。

五、秸稈能源化利用

秸稈能源化利用是把秸稈當作燃料的技術模式。這種模式也叫秸稈燃料化。秸稈作為一種重要的生物質能，2 t秸稈能源化利用熱值可替代1 t的標準煤。能源化利用的技術模式主要有秸稈沼氣化、秸稈固化成型燃料、熱解氣化、直燃發電和秸稈干餾、炭化和活化等。2000年以前，當時農村能源供應十分短缺，農民生活用能來源主要靠秸稈，除小麥秸稈用于造紙原料外，玉米秸稈幾乎全部用于農民生活用能。因此，這一時期，秸稈能源化利用模式是秸稈綜合利用模式中最主要的一種利用模式。隨著我國經濟的發展，農村能源的供應不斷豐富，煤、電成了農民生活用能的主力軍，秸稈在農民生活用能中的主導地位逐漸消失。目前，秸稈能源化的比例非常小。

六、未來秸稈綜合利用模式展望

從秸稈綜合利用幾十年的發展歷史來看，秸稈綜合利用的主導技術模式取決于當時的社會經濟條件和技術條件。秸稈肥料化利用模式——秸稈機械粉碎還田是目前我國的主導秸稈利用模式。但從物質循環和生態農業的角度來看，這種模式并不是最好的模式。從長遠來看，秸稈飼料化模式終將是秸稈綜合利用的主導模式，即秸稈作為飼料促進養殖業的發展，養殖業的糞污作為沼氣發酵的原料產生沼氣和肥料，沼氣可作為燃料，沼氣發酵后的肥料中病菌、蟲卵基本上全部被殺死，是最好的作物生長需要的肥料。這種模式從直接利用來看，是秸稈飼料化利用。從整個利用過程來看，它既是秸稈能源化利用，也是秸稈肥料化利用。實際上是秸稈飼料化、能源化和肥料化3種利用模式的綜合。隨著社會經濟的發展、人民生活水平的提高、人類膳食結構的變化、科學技術的進步、養殖規模的擴大，飼料需求會大幅提高，未來秸稈綜合利用的主導模式將是秸稈飼料化利用模式。