玉米秸稈具有質量輕、分布面積廣、體積大等特點,是一種重要的可再生資源,中國年產玉米秸稈能夠達到逾2億t,其中近一億噸的玉米秸稈可以實現綜合利用。當前,玉米秸稈綜合利用技術還沒有得到全面推廣,主要的秸稈處理方法依然是焚燒、露天堆放,造成了嚴重的環境污染,玉米秸稈資源難以得到充分利用。通過宣傳、推廣玉米秸稈利用技術,農民可以充分發揮秸稈的價值,變廢為寶,提高玉米種植的經濟效益。
玉米是中國重要的農作物,中國玉米秸稈產量非常龐大。吉林省的秸稈資源量為4 000萬t,玉米秸稈資源量為3 500萬~3 600萬t。在傳統的玉米種植中,只有一小部分的玉米秸稈得到利用,大部分的秸稈以露天焚燒的方式處理,其余的玉米秸稈被堆放在路邊,難以充分發揮作用,甚至還會帶來空氣污染,影響交通安全。當前,中國農業正處于改革的關鍵時期,現代化的農業生產模式倡導低碳、環保、節能,玉米秸稈從廢棄物變成了重要資源,可以應用于燃料、飼料等方面,還可以成為農田的肥料,只有加大力度研究玉米秸稈利用技術,提高技術的成熟度,才能充分發揮玉米秸稈的價值,助力現代化農業的發展。
玉米秸稈粉碎還田技術是一種最為直接、方便、有效的秸稈利用技術,在玉米秸稈依然處于綠色狀態時,農業生產人員需要通過粉碎機及時粉碎玉米秸稈,將其均勻撒在農田表面,提高土壤養分。在粉碎作業開展時,技術人員需要調整玉米秸稈的留茬高度,同時調整拖拉機的檔位,將秸稈的留茬高度控制在10 cm以內,確保倒伏的玉米秸稈得到徹底粉碎。在粉碎作業完成后,種植人員需要施加少量的氮肥,進而開展旋耕,讓秸稈更加均勻地分布在10 cm的土層中。在完成玉米收獲后,工作人員需要把握秸稈粉碎的最佳時機,此時的玉米秸稈在含水量方面可以達到30%以上,具有含水量大、容易粉碎、腐熟速度快等特點,有利于更新土壤的腐殖質,優化農田的生態環境。
玉米秸稈中的碳水化合物含量在30%以上,此外還有蛋白質、脂肪等營養物質,是良好的飼料加工原材料,只要掌握科學的飼料加工方法,就能變廢為寶,讓玉米秸稈在牲畜養殖方面發揮重要作用。
(1)物理加工飼料法
在物理加工飼料法中,工作人員可以通過切碎、粉碎等方法來簡單處理玉米秸稈,使其成為飼料。首先,切碎玉米秸稈可以采用人工鍘切或者機械切割的方法,這種切割方法生產出的飼料主要應用于大型牲畜。在玉米秸稈的粉碎加工中,工作人員需要運用粉碎機械,通過機械手段將秸稈粉碎為較小的顆粒,生產出來的秸稈碎料可以和精料攪拌,用于牛、羊等反芻家畜。當前,物理加工飼料法還可以采用揉搓的加工技術,讓飼料成為絲條狀,這樣可以提高飼料的利用率,更加方便飼養。
(2)化學加工飼料法
化學加工飼料法主要是指氨化法,針對玉米秸稈而言,工作人員可以將玉米秸稈堆成垛,注入液氨的水溶液,控制好液氨和秸稈的比例,用塑料薄膜密封。在使用堆垛法的過程中,工作人員需要綜合考慮場地的位置,選擇向陽、背風、干燥、平整的場地,有條件的還可以建設永久性的水泥場地,進一步減少塑料薄膜的用量。玉米秸稈氨化的最佳溫度是10~35℃,在氨化過程中需要選擇新鮮、干凈、顏色鮮艷的秸稈。秸稈當中包含了纖維素、木質素、角質等,其中的木質素和角質不能被牛、羊等牲畜消化,秸稈氨化能夠進一步加強牲畜對飼料的消化率,增加飼料當中的粗蛋白含量,減少營養損失。
(3)生物青貯法
在使用生物青貯法時,工作人員需要在適當的時機收割玉米,在短時間內將秸稈鍘碎,然后將1~2 cm的玉米秸稈裝入窖中,排除秸稈中的空氣,然后密封保存。該方法主要利用了秸稈當中的乳酸菌,通過裝窖、發酵等環節,秸稈飼料的pH值能夠下降,腐敗菌和霉菌等微生物可以得到有效抑制,青飼料可以得到貯存。
除了生產飼料之外,玉米秸稈還能用于培養食用菌,減少食用菌培養的成本,農民可以依靠玉米秸稈發展食用菌種植產業,發揮玉米秸稈的價值。在培養食用菌的過程中,技術人員首先需要粉碎玉米秸稈,進而加入磷肥、氮肥、石灰水等材料,讓原材料發酵,控制好發酵溫度,定期進行翻動,讓所有原材料都得到充分發酵。在玉米秸稈及其他原料發酵半月后,技術人員可以將這些熟料用塑料袋包裝起來,然后生產平菇、雞腿菇等食用菌,充分發揮玉米秸稈的作用。
該技術能夠將玉米秸稈轉化為二氧化碳、熱量以及其他的營養物質,打造新型的生態農業。玉米秸稈反應堆技術可以應用于溫室當中,這種反應堆可以推動溫室中蔬菜等植物的光合作用,有效提高地面溫度,減少農作物的病蟲害,使溫室中的蔬菜等作物提早上市,全面優化蔬菜的品質。當前,中國部分地區的溫室已經開始應用生物秸稈反應堆技術,使用效果良好。在今后的溫室蔬菜種植中,農民可以充分利用玉米秸稈反應堆技術,發揮玉米秸稈的作用,促進溫室蔬菜的生長,打造創新化、生態化的蔬菜種植模式。
(1)玉米秸稈熱解氣化技術
在該技術的使用中,秸稈可以成為一種新型能源,應用于農村的生產生活中。在應用該技術時,氣化反應器的選擇非常關鍵,技術人員需要以氧氣、氫氣等作為氣化劑,將秸稈轉化為一氧化碳、氫氣等。該技術可以直接應用于發電,技術人員也可以將凈化后的燃氣應用于居民小區,或者采用村鎮集中供氣的方式進行應用。秸稈熱解氣化技術能夠讓秸稈成為可燃氣體,這種氣體燃燒后無煙、無塵、零污染,能夠彌補以往農村地區燃氣不足的問題,發揮玉米秸稈的資源優勢。
(2)玉米秸稈固化成型技術
玉米秸稈固化成型技術能夠利用玉米秸稈當中的木質素,將細碎、具有一定粒度的秸稈擠壓成質地較密、形狀規則的塊狀、棒狀的燃料。在該技術的應用過程中,技術人員首先需要烘干原材料,然后利用粉碎機將原料進行粉碎,進而通過螺旋擠壓、活塞沖壓等方法,使原材料快速壓縮成型。通過該技術,玉米秸稈能夠成為重要的燃料,這種燃料具有點火容易、燃燒效率高等特點,可以應用于工業鍋爐、居民小區取暖等方面。
(3)玉米秸稈炭化技術
玉米秸稈炭化技術可以把秸稈轉化為炭,這種炭具有雜質少、熱值高、容易燃燒等特點,是一種高品質的清潔燃料。在應用該技術的過程中,工作人員首先需要將玉米秸稈粉碎,進而準備好炭化設備,讓設備內部處于少量通氧條件,使秸稈經過干燥、干餾、冷卻等過程,對秸稈進行高溫分解,使其生成炭。在秸稈炭化中,生物炭技術和機制炭技術可以生產出木醋液、木焦油等副產品,這些產品可以應用于農業生產當中,其中,木醋液可以調節植物的生長,木焦油可以有效治療果樹的腐爛病,有利于推動生態農業的發展。針對一些玉米秸稈資源比較豐富的地區,政府部門可以提倡秸稈炭化,充分發揮玉米秸稈的價值。
當前,玉米秸稈綜合利用技術還存在秸稈回收資金匱乏、推廣力度不足、農民認知不夠等問題。政府部門需要進行市場化操作,打造“試驗基地—企業—農戶”的運營模式,為玉米秸稈綜合利用產業化發展提供良好的市場環境,鼓勵企業研發新型的配套機具,全面提高玉米秸稈綜合利用技術的適用性。在玉米秸稈綜合利用技術的推廣過程中,政府部門還需要高度關注農民的利益,將農民利益和社會經濟效益相結合,一方面要改善農村環境,另一方面還要關注農民的收入,這樣才能提高農民對玉米秸稈綜合利用產業化發展的支持力度。
玉米秸稈綜合利用技術對農民、企業、生態環境、農業改革、國家經濟發展都是有益的,政府部門需要針對秸稈回收企業提供優惠政策,進一步推動產業鏈的形成。另外,政府部門還需要加大技術投入和資金投入,為相關企業和農民提供技術支持,針對研發新產品、推廣新技術的企業給予獎勵。為提高推廣效果,環保部門、畜牧部門、農機部門需要加強合作,結合本地區的實際情況,對玉米秸稈綜合利用技術作出長遠規劃,推動各項新型技術的應用。
玉米秸稈綜合利用技術的推廣需要廣大農民的支持,農民需要明確“為什么利用”和“如何利用”的問題,這樣才能循序漸進地推廣玉米秸稈綜合利用技術。當前,很多農民不了解玉米秸稈粉碎還田技術、秸稈飼料加工技術等,在應用意愿上存在不足。在這種情況下,秸稈綜合利用技術的宣傳和推廣非常重要,政府有關部門可以利用新媒體渠道宣傳玉米綜合利用技術,通過開展網絡直播、制作微視頻、組織線下宣傳會等方法,融合線上渠道和線下渠道,讓更多農民認識到玉米秸稈的價值。除此之外,網絡宣傳還能吸引更多企業的投資,進一步推動玉米秸稈加工機械的生產,讓玉米秸稈加工產業實現大規模發展。
長期以來,大部分農民對玉米秸稈的處理方法就是燃燒,這種方法不但會浪費玉米秸稈資源,還會污染空氣。因此,玉米秸稈綜合利用技術的推廣需要采取“疏堵結合”的方法,政府部門一方面要為廣大農民提供秸稈加工利用技術,提供先進的機械設備,鼓勵農民變廢為寶,另一方面還需要建立禁止燃燒秸稈的長效管理機制,讓更多農民認識到玉米秸稈是一種寶貴資源,主動應用玉米秸稈,配合禁止燃燒秸稈的規定,這樣才能全面推廣玉米秸稈綜合利用技術。
在以往的農業生產中,大量的玉米秸稈被露天堆放和焚燒,玉米秸稈的價值沒有被充分挖掘出來。在這種情況下,政府部門需要加大玉米秸稈綜合利用技術的推廣,通過新媒體渠道宣傳玉米秸稈綜合利用技術,扶持相關企業,建立禁止燃燒秸稈的長效機制,讓玉米秸稈利用實現產業化發展。玉米秸稈綜合利用技術包括粉碎還田技術、生物秸稈反應堆技術、飼料轉化技術、培養食用菌技術等,當前,部分玉米秸稈利用技術已經足夠成熟,可以進行大范圍的推廣和利用,各個地區需要因地制宜地引入玉米秸稈綜合利用技術,充分發揮玉米秸稈的能源資源價值。