貴州省秸稈綜合利用與環(huán)境保護(hù)研究

關(guān)鍵詞：秸稈；綜合利用；環(huán)境保護(hù)；影響；貴州省

中圖分類號(hào)：X71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2025）04-0156-04

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2025.04.044

Research on Comprehensive Utilization of Straw and Environmental Protection in Guizhou Province

WANShoumei，WANGTao，XIAOingling，JIXiaolei，PENGJing （Guizhou Light Industry Technical College，Guiyang ，China）

Abstract：Therationalutilizationof strawresources isof great significancefor promotingsustainableagricultural developmentand protecting theecological environment.Guizhou province has abundant straw resources，which requires in-depth explorationof their comprehensiveutilization value.Based onthe theoretical foundationof comprehensive utilizationof straw，theresearch status of straw comprehensiveutilization is reviewed in Guizhou province，and its impactonenvironmentalprotection is systematically analyzed.At present，there are five main ways of comprehensive utilizationofstrawinGuizhouprovince，namelystrawreturningtothefield，strawfeedutilization，strawenergyutilzation， useas industrialrawmaterials，and productionof biomasscharcoal.Inaddition，straw is alsoused in fieldssuchas soil improvementandenvironmental governance.However，thereare certain limitations intheapplicationof existing technologies，suchasinsuffcientresearchonregionallapplicabletchnologies，insuffcientdepthofresearchonological environmentimpacts，andalack of efectiveness inpoliciesandincentivemechanisms.Inthefuture，itisnecessary to developlocalized technologies thatmeet theecologicalconditionsofGuizhouprovince，strengthentheadaptabilityresearch of strawcomprehensiveutilizationtechnology，andenhancethepromotionefectof technologyinruralareas;establishan environmental monitoring system forstrawutilization，and conductlong-termtrackingof theenvironmental impactsof diferentutilization methods;optimizepolicyincentive mechanisms，enhance farmers’enthusiasm for straw utilization， and support the sustainable developmentof the straw comprehensive utilization industry in Guizhou province.Inshort， the comprehensiveutilationoftrawcanrducewastemsionsmproveesourceutilizationmprovesoildotect regional ecological environment.

Keywords： straw; comprehensive utilization; environmental protection; impact; Guizhou province

隨著環(huán)境問題的日益嚴(yán)重和資源短缺的加劇，近年來，農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用成為各國(guó)政府和學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)。農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用不僅能夠減輕環(huán)境污染，還能有效提高資源利用率，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此，制定和實(shí)施相關(guān)政策對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用具有重要意義。秸稈作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要副產(chǎn)品，具有豐富的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等有機(jī)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)元素，是一種潛在的生物資源。秸稈資源可以通過物理、化學(xué)和生物等方法加以轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)高效循環(huán)利用，減少環(huán)境污染，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[]。

1貴州省秸稈資源概況

秸稈主要是指玉米、水稻、油菜等農(nóng)作物的莖、葉和殘留物，是可供開發(fā)與綜合利用的寶貴資源。貴州省地處云貴高原，地形復(fù)雜，氣候多樣，農(nóng)業(yè)資源豐富，年產(chǎn)秸稈約1500萬t，可收集量為1100萬t，飼料化利用量為389萬t2。其中，玉米秸稈產(chǎn)生量為444萬t，可收集量為407萬t，飼料化利用量為216萬t，玉米秸稈飼料化利用率為 5 3 % 。長(zhǎng)期以來，貴州省秸稈資源利用方式相對(duì)粗放，多被用于燒火做飯、取暖、直接飼養(yǎng)牲畜或還田作為肥料，綜合利用率低，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。貴州省通過技術(shù)推廣、規(guī)劃發(fā)布、專項(xiàng)資金設(shè)立等策略推動(dòng)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用，包括秸稈發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)[3]和秸稈沼氣發(fā)電技術(shù)，為資源化利用提供有力保障。

2秸稈綜合利用的理論基礎(chǔ)

環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今全球面臨的重要議題。隨著工業(yè)化和城市化的不斷推進(jìn)，環(huán)境污染和資源短缺問題日益凸顯，如何實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展成為亟待解決的問題。環(huán)境保護(hù)理論強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)的平衡與保護(hù)。生態(tài)系統(tǒng)作為一個(gè)復(fù)雜的生物圈系統(tǒng)，其健康和穩(wěn)定對(duì)人類生存和發(fā)展至關(guān)重要。環(huán)境保護(hù)理論要求經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程必須采取有效措施保護(hù)生態(tài)環(huán)境，減少污染排放，防止生態(tài)系統(tǒng)的破壞和退化。

可持續(xù)發(fā)展理論強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。可持續(xù)發(fā)展既滿足當(dāng)代人的需求，又不損害后代人滿足其需求的能力。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響較大，合理利用農(nóng)業(yè)資源，減少農(nóng)業(yè)廢棄物對(duì)環(huán)境的污染，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。秸稈作為農(nóng)業(yè)廢棄物的一種，處理不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此，秸稈綜合利用不僅是環(huán)境保護(hù)的需要，也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的客觀要求。采取合理的技術(shù)手段，將秸稈轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的資源，如飼料、肥料、能源等，不僅可以減少環(huán)境污染，還能提高資源利用率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3貴州省秸稈綜合利用的研究現(xiàn)狀

貴州省獨(dú)特的喀斯特地貌和生態(tài)環(huán)境影響秸稈資源的綜合利用方式。貴州省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要集中在山區(qū)，傳統(tǒng)的秸稈處理方式多為焚燒和棄置，導(dǎo)致資源浪費(fèi)和環(huán)境污染[4]，因此秸稈的綜合利用具有重要的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值。

3.1秸稈還田

秸稈還田能改善土壤結(jié)構(gòu)，提高肥力，主要方式有2種，即直接粉碎和堆肥。貴州省的研究聚焦秸稈炭化還田與直接粉碎還田。邢存芳[5研究顯示，秸稈炭化還田能改善土壤理化性質(zhì)，提高黃壤綜合肥力，提升作物產(chǎn)量和土壤微生物活性。經(jīng)量化評(píng)價(jià)，油菜、水稻和玉米秸稈生物質(zhì)炭的添加能顯著改變土壤肥力指標(biāo)，包括pH值、有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀含量及多種酶活性。謝婷婷等研究表明，秸稈粉碎 + 旋耕還田處理對(duì)貴州省春玉米產(chǎn)量構(gòu)成要素和養(yǎng)分積累及利用效率有顯著影響，玉米增產(chǎn) 2 1 . 3 9 % ，同時(shí)玉米各部位對(duì)氮、磷、鉀的吸收效果明顯提升。秸稈還田不僅有助于土壤改良，還能提升作物產(chǎn)量。

3.2秸稈飼料化

秸稈飼料化利用是將秸稈處理后轉(zhuǎn)化為牲畜飼料，以解決秸稈浪費(fèi)和飼料短缺問題。目前，貴州省秸稈飼料化研究主要集中于秸稈青貯飼料。田丹等[7]研究指出，將秸稈發(fā)酵制作青貯飼料，不僅能夠提升飼料的適口性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，節(jié)省成本，還可以有效減少秸稈焚燒帶來的環(huán)境污染。王華麗[研究不同類型的發(fā)酵秸稈飼料在提升貴州省威寧黃牛生產(chǎn)性能及肉質(zhì)方面表現(xiàn)出的顯著效果，指出發(fā)酵等技術(shù)手段可提高秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，進(jìn)而提升畜產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.3秸稈能源化

秸稈能源化利用方式包括燃燒發(fā)電、氣化、制沼氣等，其中燃燒發(fā)電技術(shù)成熟，但排污問題待破解。貴州省主要探索秸稈沼氣發(fā)電和秸稈燃料應(yīng)用。歐娟分析貴州省秸稈沼氣發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化潛力，認(rèn)為秸稈沼氣發(fā)電可緩解能源短缺，實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。貴州省部分企業(yè)嘗試將秸稈制成生物質(zhì)燃料，優(yōu)化農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)，推動(dòng)低碳社區(qū)的發(fā)展。

3.4用作工業(yè)原料

秸稈可以被加工成紙漿、纖維板、包裝材料等工業(yè)原料。樂險(xiǎn)[10研究貴州省金銀草秸稈制造生態(tài)人造板的工藝與機(jī)理，發(fā)現(xiàn)秸稈添加 4 % 尿素總質(zhì)量的三聚氰胺，粒徑小于 1 m m ，長(zhǎng)度不超過 2 c m ，固含量為 6 0 % ，熱壓溫度為 ? ，熱壓時(shí)間為 7 . 5 m i n ，熱壓密度為 ? ，厚度為 1 5 m m 時(shí)，該工藝制成的生態(tài)人造板材性能優(yōu)良，其握釘力為 1 3 1 3 N 彈性模量為 ? ，可以有效替代傳統(tǒng)木材，減少森林資源的消耗，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

3.5生產(chǎn)生物炭

侯建偉等[11研究不同秸稈在 ? 溫度下炭化后的生物炭對(duì)貴州省黃壤細(xì)菌群落的影響，發(fā)現(xiàn)秸稈生物炭不僅能改善土壤的理化性質(zhì)，還能影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，提升土壤的持水能力，從而增強(qiáng)土壤的生態(tài)恢復(fù)能力。其中，土壤全氮、碳氮比、pH值、有效磷和陽離子交換量是改變黃壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的重要環(huán)境因子，而土壤全氮和pH值是提高土壤細(xì)菌群落多樣性的主控環(huán)境因子。

3.6其他利用方式

除了5種主要利用方式外，秸稈還被用于土壤改良、環(huán)境治理等方面。郭應(yīng)軍[12]指出，喀斯特石漠化地區(qū)通過優(yōu)化農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)和推廣低碳社區(qū)模式，能夠有效利用秸稈資源，改善生態(tài)環(huán)境。總的來說，秸稈綜合利用技術(shù)多種多樣，每種方法都有特定的應(yīng)用場(chǎng)景。科學(xué)的技術(shù)手段能夠?qū)崿F(xiàn)秸稈資源的高效利用，既能促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，又能保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的雙贏。

3.7小結(jié)

經(jīng)文獻(xiàn)梳理，貴州省秸稈綜合利用與環(huán)境保護(hù)研究已涵蓋資源利用技術(shù)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)及政策措施等方面，但仍存在不足之處。針對(duì)上述不足，未來研究可從3個(gè)方向進(jìn)一步深化。一是開發(fā)符合貴州省生態(tài)條件的本土化技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)喀斯特地貌和黃壤環(huán)境秸稈利用技術(shù)的適應(yīng)性研究，提升技術(shù)在農(nóng)村的推廣效果；二是構(gòu)建秸稈利用的生態(tài)監(jiān)測(cè)體系，對(duì)不同利用方式的環(huán)境影響進(jìn)行長(zhǎng)期追蹤，關(guān)注其對(duì)土壤結(jié)構(gòu)、養(yǎng)分平衡和微生物生態(tài)的深層次影響；三是優(yōu)化政策激勵(lì)機(jī)制，通過完善補(bǔ)貼政策、設(shè)立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制等措施，提高農(nóng)民的秸稈利用積極性，助力貴州省秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.7.1技術(shù)應(yīng)用存在一定的局限性

現(xiàn)有研究多集中于秸稈飼料化、肥料化和燃料化，但技術(shù)推廣和應(yīng)用效果不理想。貴州省秸稈綜合利用技術(shù)成熟度不足，秸稈還田和沼氣發(fā)電等利用方式的成本和技術(shù)投入較高，農(nóng)村推廣難度大。此外，秸稈炭化技術(shù)的應(yīng)用仍處于試驗(yàn)階段，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不足，制約其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。

3.7.2 區(qū)域性適用技術(shù)的研究不足

貴州省擁有獨(dú)特的自然條件，受喀斯特地貌、土壤類型等因素影響，秸稈綜合利用的技術(shù)要求較高，但現(xiàn)有研究多采用一般方法，缺乏對(duì)貴州省特殊生態(tài)環(huán)境條件的適應(yīng)性分析。不同溫度條件下，秸稈的炭化效果差異明顯，貴州省喀斯特地區(qū)的石灰土等特殊土壤類型對(duì)秸稈還田的肥效有特定需求[13]。因此，未來在進(jìn)行秸稈還田、發(fā)酵、炭化等研究時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步細(xì)化不同地貌、土壤條件的技術(shù)方案，增強(qiáng)技術(shù)的區(qū)域適應(yīng)性和有效性。

3.7.3生態(tài)環(huán)境影響的研究深度不夠

盡管已有部分研究評(píng)估秸稈還田、燃料化利用等技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響，但大多限于短期試驗(yàn)數(shù)據(jù)，缺乏對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的長(zhǎng)期追蹤。玉米秸稈生物炭在貴州省黃壤中的持水效果明顯，但研究未深入分析其在長(zhǎng)期耕作環(huán)境中的影響。此外，現(xiàn)有研究對(duì)秸稈利用的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相對(duì)有限，未能全面評(píng)估秸稈處理可能帶來的污染風(fēng)險(xiǎn)，如溫室氣體排放和土壤微生物群落的變化。因此，未來要加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境影響的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和評(píng)估，系統(tǒng)地分析秸稈利用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的全面影響。

3.7.4政策與激勵(lì)機(jī)制的有效性欠缺

盡管國(guó)家和地方政府已出臺(tái)多項(xiàng)鼓勵(lì)農(nóng)作物秸稈綜合利用的政策，但政策執(zhí)行層面仍然存在監(jiān)管不足、激勵(lì)力度有限等問題。貴州省農(nóng)戶在秸稈處理上面臨成本高、技術(shù)不足等問題，政策支持并未有效緩解這些困境。此外，制定政策時(shí)缺乏對(duì)生態(tài)補(bǔ)償和市場(chǎng)激勵(lì)的綜合考慮，導(dǎo)致農(nóng)民在選擇秸稈處理方式時(shí)動(dòng)力不足。因此，未來的政策研究應(yīng)聚焦于提高政策的執(zhí)行力度、優(yōu)化農(nóng)戶的激勵(lì)機(jī)制，并加快建立秸稈資源化利用的市場(chǎng)化支持體系。

4秸稈綜合利用對(duì)環(huán)境保護(hù)的影響

秸稈的綜合利用可以減輕農(nóng)作物生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的壓力，有效減少農(nóng)業(yè)廢棄物污染，并促進(jìn)資源的循環(huán)利用。在具體實(shí)施過程中，秸稈的資源化利用通過多種方式對(duì)環(huán)境產(chǎn)生積極影響。

4.1秸稈還田

秸稈還田作為一種廣泛應(yīng)用的綜合利用方式，將秸稈分解成有機(jī)物質(zhì)還原到土壤中，能夠改善土壤結(jié)構(gòu)和肥力，有效減少化肥使用量。不同秸稈還田方式能夠顯著提升貴州省黃壤的綜合肥力，促進(jìn)土壤中養(yǎng)分積累與利用效率的提升，減少農(nóng)業(yè)活動(dòng)的土壤養(yǎng)分流失和水體富營(yíng)養(yǎng)化。

4.2生產(chǎn)生物炭

秸稈生物炭的制備與應(yīng)用為環(huán)境保護(hù)提供另一有效途徑。生物炭具備顯著的吸附能力和穩(wěn)定性，能夠固定土壤中的碳元素，進(jìn)而減少溫室氣體排放。玉米秸稈生物炭在貴州省黃壤中的應(yīng)用能夠提升土壤的持水能力，改善其微生物群落結(jié)構(gòu)，有效延長(zhǎng)碳的留存時(shí)間，助力碳匯增加，從而減緩氣候變化。

4.3制備沼氣

秸稈用于沼氣發(fā)電，不僅能有效緩解農(nóng)村能源匱乏的問題，也能減少傳統(tǒng)秸稈焚燒帶來的空氣污染。秸稈沼氣發(fā)電不僅降低對(duì)化石能源的依賴，還能夠大幅減少二氧化碳、硫化物等污染氣體的排放，符合貴州省低碳社區(qū)建設(shè)的目標(biāo)[14]。

4.4其他利用方式

秸稈在飼料、基質(zhì)材料和生態(tài)板材方面的應(yīng)用也顯著減少因廢棄秸稈處理不當(dāng)引發(fā)的環(huán)境問題。將秸稈轉(zhuǎn)化為飼料，能夠部分替代傳統(tǒng)飼料原料，既提高飼料資源的利用率，又避免秸稈隨意堆積和焚燒導(dǎo)致的環(huán)境污染。

5結(jié)論

貴州省擁有豐富的秸稈資源，目前，秸稈綜合利用與環(huán)境保護(hù)研究已涵蓋資源利用技術(shù)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)及政策措施等方面，但仍存在不足之處。未來，要開發(fā)符合貴州省生態(tài)條件的本土化技術(shù)，加強(qiáng)秸稈綜合利用技術(shù)的適應(yīng)性研究，提升技術(shù)在農(nóng)村的推廣效果；構(gòu)建秸稈利用的環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，對(duì)不同利用方式的環(huán)境影響進(jìn)行長(zhǎng)期追蹤；優(yōu)化政策激勵(lì)機(jī)制，提高農(nóng)民的秸稈利用積極性，助力貴州省秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。秸稈綜合利用可以減少廢物排放，提高資源利用率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，保護(hù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境。

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