智慧農業下農作物秸稈利用分析

李云斌（陜西省周至縣農業機械化推廣工作站，陜西 周至 710400）

在農業生產中，數量最多最占空間的副產物非農作物秸稈莫屬。中國過去發展農業的很長一段時間里，因追求作物的高產量，從而大量使用化學肥料，在種植過程中依賴化肥，卻較少施用有機肥料，作物秸稈的應用頻率非常低。以這樣的種植方式連續耕作就會導致土壤中的礦物質含量降低，土壤中有益的微生物種類和數量都會有所下降，從而使得整體生態環境發生變化甚至被破壞。

1 智慧農業的發展

智慧農業是基于現代化信息技術的發展，從信息革命中探索出的現代農業發展新模式。智慧農業中包含了集約化生產、智能化控制、精細化調節、科學化管理等，其目的是將這些經營管理方式融合在一起，實現農業發展的更高更新階段。

智慧農業中包含了智慧農業產業鏈，它能夠讓現代信息技術與農業的生產經營和發展相互結合，實現生態融合與基因重組，從生產到經營再到銷售等各個環節進行綜合升級，提高農業生產效率，改變農業生產的結構[1]。智慧農業的核心在于智慧生產，智慧產業鏈可以為智慧生產提供更具現代信息化的服務，讓整條農業生產產業鏈中的營銷、物流和消費等因素都成為農業生產的信息骨骼，支撐智慧農業的發展，加速農業轉型，為農業生產提供了可靠的信息化決策，讓農業生產更加高效化、差異化。

智慧生產具體指的是核心化、精細化、科學化、智能化的生產方式，通過智能生產可以讓農產品的產量得到提升。同時利用大范圍應用智慧農業技術，還能解決農民在生產過程中的各種問題，例如農作物病蟲害、土壤肥力不足等問題，通過遠程專家服務的方式，都能使問題得到良好的解決。由于智能化農業改變了中國傳統農業的小戶經營種植的模式，讓農業生產更具規模化，這就給農作物秸稈的集中處理提供了良好的條件，讓秸稈作為資源，重新發揮出它的價值，降低農業生產對自然環境造成的影響，提高了農業生產的附加經濟價值。

2 周至縣種植情況概述

陜西省周至縣位于秦川腹地，氣候適宜農作物生長，降雨量充沛，霜期較短，地下水資源豐富。近些年周至縣發展的過程中，縣政府高度重視其農業的發展水平，要求農業生產堅持科技先行、以市場為導向的經營方式，依托本地優秀的資源優勢和技術優勢，打造精品農業工程，實現富農戰略。

周至縣的主要農耕農作物為小麥、玉米和大豆等常見產品，采用一年兩季的作物方式。周至縣自然條件良好，資源豐富，因此耕地面積較大，全縣小麥種植達到了近19萬畝，夏季玉米播種近18萬畝。周至縣大力推動農業機械化發展，基本實現了機械化生產，但是由于作物同期，在農作物機械收割之后，總是會在短期內出現大量的農作物秸稈，難以處理。

近些年隨著智慧農業的發展，處理農作物秸稈有了新的途徑。周至縣政府積極推動智慧農業在該縣的應用，積極嘗試，期望通過新的生產方式提高農作物產量，提升農民的收入，解決農作物秸稈扎堆的現狀。在推廣智慧農業的發展過程之中，總結出了一些處理秸稈的方式，在此進行簡述，希望對其他地區處理秸稈有所幫助。

3 智慧農業下處理農作物秸稈的方式

智慧農業使中國傳統農業生產方式得到了改變，通過集約化生產，將小戶經營的農戶集合在一起，實現生產規模的擴大和生產效率的提升，統一生產、統一收獲。統一收獲為集中大范圍處理農作物秸稈提供了有利條件，讓傳統生產中難以處理農作物秸稈有了更廣泛的用途。

3.1 農作物秸稈生產飼料

農作物秸稈中具有大量的有機成分，具有較高的營養價值。中國絕大部分種植的農產品，其秸稈都可以進行加工，制作成牲口飼料。農作物秸稈中的有機質雖然多，但是其中含有的木質素、半纖維素以及纖維素等成分都是不利于牲畜消化的，如果不經過加工直接飼喂牲畜，不僅無法滿足牲畜生長需要，還會讓牲畜更易患病，浪費經濟資源及其他更多的浪費。在智慧農業的發展模式下，農作物集中收成，大量產出農作物秸稈，通過智慧生產信息網絡，可以直接將大量的農作物秸稈出售給相應需要秸稈的飼料廠，不僅直接提高了農民的經濟收益，還讓秸稈有了處理通道，提高其使用價值[2]。飼料廠通過微生物發酵或者物理化學的方式，先對農作物秸稈進行處理，分離其不宜被消化的雜質成本，保留有機質，再加入適當的營養物質，使秸稈飼料能夠滿足牲畜的生長發育需要。農作物秸稈飼料的應用范圍非常廣泛，可以作為雞、鴨、魚、牛、羊等禽畜的飼料。經過試驗結果表明，農作物秸稈飼料在實際應用方面具有較高的價值，已經取得了一定的成效。

3.2 使用農作物秸稈生產肥料

農作物秸稈可以作為肥料重新應用于農業生產中，作為有機肥料，秸稈肥料不僅能夠讓土壤中的有機質含量得到提高，還能有效改善土壤結構，在提高農產品產量的同時，降低對化肥的依賴程度，不僅能夠節約生產成本，還能夠對生態環境進行保護。但是以往的秸稈返田技術在應用的過程中，很容易出現秸稈降解不充分，導致農田出現病蟲害的現象，造成了農民的經濟損失。這是由于過往進行秸稈返田的時候，只對秸稈進行了粉碎處理，直接將其播撒在田間，通過翻耕讓秸稈碎和土壤充分結合，利用土壤中的微生物對其進行分解。但是由于中國絕大部分地區冬季的氣候較為干燥，溫度很低，這就使得農作物秸稈的降解速度降低，在次年進行春耕的時候，秸稈還沒有完全降解，這樣的播種環境更適宜病菌和害蟲的生長。

周至縣利用智慧農業技術，通過學習其他地區的秸稈返田的優秀做法，總結出了適用于本縣的秸稈肥料制作方式。周至縣采用的秸稈返田方式是讓秸稈間接返田，通過讓禽畜食用農作物秸稈加工出來的肥料，牲畜的消化系統對秸稈肥料進行發酵，再將禽畜的糞便以及秸稈漚肥的沼渣進行收集處理，之后作為有機肥料撒向田間，使得農作物秸稈綜合利用率得到了提升，并且經過發酵的秸稈能夠和土壤更好地結合，再使用生物菌劑和氮肥，能夠讓秸稈分解的速度進一步加快，非常適用于產業化規模化的生產。

3.3 農作物秸稈發酵產生能源

農作物秸稈中含有大量有機物，其發酵可以產生較高的熱量，并且秸稈中含有的氮和硫的含量較低，其發酵產生的氣體在燃燒中產生的有毒害氣體比較少，是一種清潔能源。加強對農作物秸稈的能源化生產，能夠降低對石油和煤炭等不可再生資源的依賴，使中國更早實現碳達峰和碳中和。

在過去，將秸稈能源化的方式主要是燃燒秸稈，農戶通過將晾曬后的秸稈直接燃燒，產生熱量進行做飯，這種使用方式非但極大地限制了秸稈的利用率，還會產生非常大的安全隱患，甚至會對生態環境造成嚴重的破壞，不符合中國可持續發展的戰略，因此在絕大部分地區都禁止燃燒秸稈，周至縣也不例外。

隨著技術的發展，農作物秸稈進行加工之后，可以作為清潔燃料，直接進行燃燒供熱，這種經過定型化處理農作物秸稈的燃料受到了人民的喜愛，通過使用固態成型的秸稈燃料，能夠有效降低燃氣、原煤和木材的燃燒，有效降低了能源消耗，并且秸稈燃料很適合進行產業化生產[3]。在有些地區，還將農作物秸稈和原煤進行混合加工，將產物應用于電廠發電，能夠有效降低電廠對原煤的依賴，保護自然環境。

3.4 農作物秸稈用于種植蘑菇

農作物秸稈具有較多的營養成分，因此可以應用于栽培食用菌。使用秸稈種植蘑菇，能夠充分提高秸稈的應用價值，讓秸稈應用率提高，同時降低了養殖蘑菇的成本，對種植技術的要求也比較低，適用于大面積處理的農作物秸稈。通過智慧農業的生產模式，秸稈統一收集堆放，正滿足了種植蘑菇所需要的條件，不僅解決了秸稈難處理的問題，還擴大了產業范圍，提高了農民的收入。

周至縣發展智慧農業生產模式，總結出了農作物秸稈的幾種應用方式，提高了秸稈的綜合應用率，降低了對生態環境的破壞，提高了農民的收入水平，獲得了較好的成績。因此各地政府應該充分學習先進的秸稈處理應用方式，加大力度推廣智慧農業的建設，完善相關制度，加大力度建設秸稈綜合利用示范基地，積極引導，做好宣傳工作，讓農耕農作物秸稈的先進應用方式可以在全國范圍內推廣，實現農業的可持續發展，助力中國早日實現碳達峰和碳中和。