遼寧省農(nóng)作物秸稈資源綜合利用途徑

摘要：農(nóng)作物秸稈是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的寶貴生物資源，開展秸稈綜合利用具有重要意義。在介紹遼寧省農(nóng)作物秸稈資源數(shù)量和分布的基礎(chǔ)上，綜合分析農(nóng)作物秸稈資源利用途徑與方法，以期為提高農(nóng)作物秸稈綜合利用率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)作物秸稈； 綜合利用； 還田； 飼料； 燃料

中圖分類號(hào)：S38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2024）04-0080-02

農(nóng)作物秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一種常見副產(chǎn)品，不僅富含氮、磷、鉀等重要元素，還含有纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)和糖類等多種有機(jī)物質(zhì)[1]。隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，遼寧省農(nóng)作物產(chǎn)量逐年提高，秸稈產(chǎn)量也隨之增加。受到綜合利用技術(shù)和途徑限制，目前各地仍存在秸稈就地焚燒的現(xiàn)象。為此，遼寧省積極探索秸稈的綜合利用技術(shù)，開發(fā)秸稈多樣化應(yīng)用模式，為更有效地利用秸稈資源提供了技術(shù)支持。概述遼寧省秸稈資源的數(shù)量和分布情況，綜合分析農(nóng)作物秸稈資源利用途徑和方法，旨在為提高農(nóng)作物秸稈綜合利用率提供參考和借鑒。

1 遼寧省秸稈資源的數(shù)量與分布

秸稈資源數(shù)量是指可收集利用的農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量。遼寧省秸稈產(chǎn)量逐年增加。宋大利等[2]估算2015年遼寧省秸稈總量達(dá)2 280萬t，占全國秸稈總量的3.20%，排名第13。《遼寧統(tǒng)計(jì)年鑒2022》顯示，2021 年遼寧省作物秸稈總量達(dá)3 075.49 萬t[3]。玉米和水稻是秸稈資源的重要來源，以玉米秸稈為主。全省玉米種植面積269.93 萬hm2 ，秸稈總量約2 209.02萬t，主要集中在遼西和遼北地區(qū)；水稻種植面積占12.47%，秸稈資源占12.84%，主要分布在盤錦和沈陽[4]。遼寧省秸稈資源豐富，可為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供重要資源。

2 遼寧省秸稈綜合利用途徑

遼寧省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2015年秸稈綜合利用率為80%，2020 年秸稈綜合利用率超過90%，較2015 年增加10%。對(duì)于遼寧省來說，秸稈綜合利用率每提高1%，相當(dāng)于秸稈利用量提高21.74 萬t。為提高秸稈綜合利用率，遼寧省政府通過不斷出臺(tái)相關(guān)優(yōu)惠政策、提供信貸支持及用地支持等舉措，大力推廣應(yīng)用秸稈還田、燃料化、飼料化、能源化等技術(shù)，并取得了一定成效。

2.1 秸稈還田

東北地區(qū)因擁有肥沃的黑土地而被譽(yù)為“谷物倉庫”，但長期以來采用傳統(tǒng)耕作方式，如頻繁翻土、玉米連作和秸稈移出土壤生態(tài)系統(tǒng)等，導(dǎo)致黑土地質(zhì)量逐漸退化。遼寧省黑土層厚度和土壤有機(jī)質(zhì)含量自20 世紀(jì)80 年代以來均有下降，對(duì)糧食產(chǎn)量產(chǎn)生消極影響。因此，遼寧省自2020 年以來積極推廣秸稈還田等保護(hù)性耕作技術(shù)。

秸稈還田可以增加土壤肥力，降低容重，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高有效養(yǎng)分和有機(jī)碳含量，維持土壤有機(jī)質(zhì)平衡，促進(jìn)養(yǎng)分循環(huán)，減少養(yǎng)分流失，提高土地可持續(xù)利用性。對(duì)秸稈進(jìn)行相應(yīng)處理后還田，可以提高生土的熟化速度，有效緩解土壤中Ｎ、Ｐ、Ｋ等元素失衡問題。研究表明，若將水稻和玉米秸稈全量還田，則相當(dāng)于施用一定量的N、P2O5、K2O。其中，玉米秸稈全量還田相當(dāng)于每hm2 施用61.5 kg的N、21.6 kg的P2O5 和94.8 kg的K2O；水稻秸稈全量還田相當(dāng)于每hm2 施用56.9 kg 的N、18.8 kg 的P2O5 和141.8 kg的K2O[2，4-5]。農(nóng)作物秸稈是農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)的物質(zhì)基礎(chǔ)，還田后可以改善耕地土壤的理化性質(zhì)。隨著秸稈直接還田培肥地力作用的凸顯和國家政策的引導(dǎo)，遼寧省玉米秸稈還田的作業(yè)范圍逐年擴(kuò)大[6]。

玉米和水稻秸稈的養(yǎng)分含量見表1。不同比例玉米和水稻秸稈還田可替代的化肥比例見表2。

2.2 秸稈燃料化

秸稈是可再生資源，也是一種理想燃料。遼寧省冬季供暖期需要大量燃料，秸稈收獲期與供暖期相銜接，利用秸稈作為燃料可替代部分煤炭，并可減少秸稈露天焚燒和有害氣體排放問題。秸稈燃料化包括直接供熱、氣化和液化3種方式，直接供熱通過成型設(shè)備處理秸稈，氣化將秸稈轉(zhuǎn)化為氣態(tài)能源，液化將秸稈轉(zhuǎn)化為液體燃料。為解決秸稈體積龐大的問題，常采用機(jī)械打包方法進(jìn)行壓縮。作物秸稈燃料化具有非常大的發(fā)展?jié)摿Γ|寧省的秸稈燃料化技術(shù)尚不成熟，導(dǎo)致秸稈燃料價(jià)格偏高，行業(yè)發(fā)展動(dòng)力不足，市場化機(jī)制與標(biāo)準(zhǔn)體系有待進(jìn)一步完善。

2.3 秸稈飼料化

農(nóng)作物秸稈中富含營養(yǎng)成分，是優(yōu)質(zhì)畜禽飼料的來源。遼寧省在草食畜禽養(yǎng)殖區(qū)推廣秸稈飼料化技術(shù)，包括青（黃）儲(chǔ)窖、飼料加工等項(xiàng)目，采用粉碎、黃貯、氨化、微貯、壓塊、膨化等多種處理方式，提高秸稈飼料化利用率。秸稈中含有大量纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等粗纖維，適用于飼喂反芻動(dòng)物。為提升秸稈飼料價(jià)值，可通過物理、化學(xué)和生物方法進(jìn)行調(diào)制處理，常用的有青（黃）貯藏、堿化、氨化和壓塊技術(shù)等[7-8]。青（黃）貯藏技術(shù)適用于玉米和高粱秸稈，具有儲(chǔ)存期長、營養(yǎng)損失少、適口性好、轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點(diǎn)。堿化、氨化技術(shù)經(jīng)濟(jì)實(shí)用，適用于小麥和水稻秸稈。壓塊技術(shù)通過機(jī)械將秸稈加工制成顆粒或塊狀，并添加營養(yǎng)物質(zhì)，具有體積小、運(yùn)輸方便、不易變質(zhì)、適口性好、飼喂方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，適用于多種作物秸稈。

2.4 秸稈能源化

近年來，除秸稈直接還田、燃料化及飼料化外，遼寧省大力支持秸稈粗加工和精深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不斷延伸秸稈產(chǎn)業(yè)鏈。同時(shí)，也在積極探索秸稈供熱、發(fā)電、熱解氣化等技術(shù)，例如通過建設(shè)秸稈生物發(fā)電基地，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)供暖和供電。此外，也不斷拓展秸稈資源的利用途徑，例如用秸稈生產(chǎn)人造板材、包裝材料、非木漿紙及降解膜等。

3 結(jié)語

近年來，遼寧省根據(jù)秸稈資源、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、發(fā)展布局、運(yùn)輸半徑等因素，按照多元利用、典型示范、政策扶持的原則，不斷探索秸稈資源綜合利用的途徑與方法，以期為進(jìn)一步加強(qiáng)遼寧省農(nóng)作物秸稈綜合利用提供支持。

參考文獻(xiàn)

[1] 邵滿嬌.連續(xù)添加玉米秸稈及其腐解和炭化材料對(duì)黑土腐殖質(zhì)的影響[D].長春：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，2019.

[2] 宋大利，侯勝鵬，王秀斌，等.中國秸稈養(yǎng)分資源數(shù)量及替代化肥潛力[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2018，24（1）：1-21.

[3] 遼寧省統(tǒng)計(jì)局，國家統(tǒng)計(jì)局遼寧調(diào)查總隊(duì).遼寧統(tǒng)計(jì)年鑒2022[M].北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社，2022.

[4] 楊麗娟，武立萍，楊迪文，等.遼寧省農(nóng)作物秸稈資源及其替代化肥潛力評(píng)估[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2023，54（5）：529-536.

[5] 李紅兵.加快秸稈綜合利用實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)\"雙碳\"目標(biāo)[J].安徽科技，2022（12）：21-23.

[6] 李良剛.東北玉米秸稈直接還田存在的問題和解決措施[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2023（2）：86-88.

[7] 趙貴寶，田樹娟.淺談秸稈飼料化的推廣應(yīng)用[J].中國畜牧業(yè)，2024（1）：70-71.

[8] 王春曉.青貯飼料制作技術(shù)研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代畜牧獸醫(yī)，2024（2）：72-75.