拓寬農(nóng)作物秸稈綜合利用途徑 有效改善生態(tài)環(huán)境

賈殿春

摘要：秸稈是重要的生物質(zhì)資源和清潔可再生能源。北方冬季寒冷，秸稈短時(shí)間內(nèi)不會(huì)腐爛，其氮、磷、鉀、碳平均含量分別為0.6%、0.3%、10%、45%?？梢孕》秶€田與產(chǎn)業(yè)化經(jīng)濟(jì)相結(jié)合，加快秸稈綜合利用，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化升值和循環(huán)發(fā)展，以此減少對(duì)大氣的污染，對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：農(nóng)作物秸稈；生態(tài)環(huán)境；利用；影響

中圖分類號(hào)： X712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.03.001

1農(nóng)作物秸稈資源情況

近年來，吉林省秸稈總量逐年攀升，2015年全省各種作物秸稈約為7500萬噸，可收集利用量約為6000余萬噸。

2農(nóng)作物秸稈的綜合利用途徑

2.1秸稈肥料化利用

2.1.1秸稈直接還田 一是提升地力。根據(jù)東北農(nóng)業(yè)大學(xué)長期定位試驗(yàn)，秸稈還田5年，土壤有機(jī)質(zhì)增加0.19～0.23克/公斤。秸稈翻壓還田18年，土壤有機(jī)質(zhì)增加5.22～11.78克/公斤；據(jù)全國60份秸稈還田試驗(yàn)資料，秸稈還田土壤全氮提高0.001%～0.1%，速效磷增加0.2～30毫克/公斤，速效鉀增加3.3～80毫克/公斤；二是改善理化性狀。據(jù)省農(nóng)科院土肥所試驗(yàn)，秸稈直接還田6年，土壤容重降低0.05克/立方厘米，孔隙度增加2%～3%，水穩(wěn)性團(tuán)聚體增加94.8%；三是土壤微生物量增加，酶活性提高。據(jù)省農(nóng)科院土肥所試驗(yàn)，秸稈直接還田6年，0～20厘米耕層細(xì)菌和真菌數(shù)分別增加142.9%和115.0%，所有酶活性均增加，其中堿性磷酸酶，秸稈翻壓增加14.23毫克/公斤，覆蓋增加13.66毫克/公斤；四是抗旱、抗風(fēng)蝕、水蝕效果明顯。據(jù)科研人員在湖南研究所得，秸稈覆蓋可減少蒸發(fā)量51.4毫米。玉米秸稈覆蓋0～10厘米土層含水量多4.1%，10～20厘米多6.9%，20～40厘米多3%。在內(nèi)蒙古自治區(qū)武川縣研究所得，小麥留茬對(duì)12厘米高度風(fēng)速比對(duì)照減少11.706米/秒，減少37.7%，風(fēng)蝕量減少0.60公斤/公頃，減少10.5%，研究表明，小麥高留茬25～30厘米，比無覆蓋產(chǎn)生徑流次數(shù)少1次，徑流量減少47.8%，土壤侵蝕量少67.7%；五是改良鹽堿地效果明顯。據(jù)省農(nóng)科院研究表明，秸稈連續(xù)還田2～3年，鹽堿土pH值由8.2降至7.5～7.2，總鹽堿量由0.88%降至0.75%～0.70%。

2.1.2制成優(yōu)質(zhì)肥還田 主要分場(chǎng)地化堆漚造肥和工廠化處理生產(chǎn)的商品有機(jī)肥，一般畜禽糞便與秸稈摻混比例為1∶0.3。對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，據(jù)中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)所長期定位試驗(yàn)，連續(xù)6年施用有機(jī)肥（腐熟的豬糞）折合每公頃有機(jī)碳2529公斤，土壤有機(jī)質(zhì)增加1.6克/公斤，土壤全氮增加9.8%，土壤全磷增加42.5%，速效磷增加95.2%，速效鉀增加0.37%，pH值穩(wěn)定（施用化肥區(qū)下降0.5），土壤中大于0.25毫米水穩(wěn)性團(tuán)聚體可增加7.8%。

2.2秸稈飼料化利用

主要分為秸稈青（黃）貯、微貯、加工成塊狀粗飼料和精飼料搭配使用等方式進(jìn)行過腹還田。對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，一方面減少二氧化碳排放，另一方面減少化肥用量。據(jù)相關(guān)資料顯示，1萬噸秸稈直接焚燒將排放1.44萬噸二氧化碳，1頭牛1年產(chǎn)3600公斤糞便，7200公斤尿，生產(chǎn)腐熟糞肥1.2～1.5噸，0.5～1畝地做底肥，可減少化肥用量10%～15%。

2.3秸稈基料化利用

基料化利用是指將秸稈粉碎，按一定比例配合添加劑、輔料等經(jīng)滅菌發(fā)酵制成作物育苗的營養(yǎng)基質(zhì)。據(jù)相關(guān)資料推算，秸稈粉碎代替部分木屑，1萬噸秸稈約可代替0.4萬噸木料，在保護(hù)資源的同時(shí)也減少了秸稈焚燒帶來的污染。

2.4秸稈燃料化利用

2.4.1秸稈生物質(zhì)發(fā)電 以農(nóng)作物秸稈為主要燃料的一種發(fā)電方式。根據(jù)對(duì)公主嶺市電廠調(diào)查所推算，每2噸秸稈產(chǎn)生的熱量相當(dāng)于1噸標(biāo)準(zhǔn)煤，每利用1萬噸秸稈替代煤燃燒，將減少二氧化碳排放1.4噸、煙塵排放100噸。

2.4.2秸稈固化成型、熱解氧化 主要將農(nóng)作物秸稈通過敞開式快速炭化窯及其配套設(shè)備，固化成型或熱解氧化，加工成綠色新型燃料。對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，每碳化1噸秸稈，可產(chǎn)炭220公斤、木醋酸液（pH值4）250公斤，焦油40公斤，燃?xì)?000立方米。秸稈固化燃料燃燒時(shí)，二氧化硫排放量是燃煤的1/15，燃油的1/7，排塵濃度小于每立方米40毫克，含灰量小于8%。另外，秸稈熱解氣化后所產(chǎn)生的燃?xì)馐且环N與天然氣成分相似的清潔能源，可燃成分主要為CO、H2、CH4等，燃?xì)庵械趸锛傲蚧锖繕O少，經(jīng)鍋爐燃燒后排放達(dá)到天然氣排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.5秸稈原料化利用

2.5.1秸稈生產(chǎn)纖維素乙醇 主要以生物質(zhì)秸稈為原料，從秸稈所含纖維素中提取酒精燃料。對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，據(jù)測(cè)算，大約5～6噸秸稈能生產(chǎn)1噸乙醇。一方面秸稈生產(chǎn)乙醇，可以減少秸稈焚燒排放的大量二氧化硫、二氧化氮等大氣污染物，減少對(duì)環(huán)境的污染。另一方面生產(chǎn)出的乙醇汽油是一種清潔的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料油，車用乙醇汽油可有效降低汽車尾氣排放。

2.5.2秸稈制漿造紙 主要以農(nóng)作物秸稈為原料，通過亞硫酸胺法清潔制漿技術(shù)，生產(chǎn)出各種紙制品。對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，一是減碳護(hù)林，改善生態(tài)環(huán)境。每利用1萬噸秸稈，可生產(chǎn)3500噸本色漿，3000噸本色紙，可替代1.4立方米木材，相當(dāng)于保護(hù)1200畝林地免遭砍伐，被保護(hù)林地每年可吸收二氧化碳2.56萬噸，釋放氧氣2.27萬噸；二是減少化肥用量、減少煤耗和二氧化碳排放量。每加工1噸秸稈可提取167公斤純黃腐酸，以每畝施入2.5公斤純黃腐酸節(jié)省化肥20%計(jì)算，1噸秸稈可減少化肥用量640公斤，約減少煤炭消耗1240公斤，減少二氧化碳排放3.22噸。

2.5.3秸稈制造板材 主要以農(nóng)作物秸稈為原料，制成的一種廣泛應(yīng)用于家具制造、室內(nèi)裝修等領(lǐng)域的板材。對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，一是實(shí)現(xiàn)碳減排。據(jù)木材網(wǎng)相關(guān)資料估算，生產(chǎn)1立方米秸稈板需要消耗1.2噸農(nóng)作物秸稈實(shí)現(xiàn)碳減排量3.949噸。二是節(jié)約森林資源。1立方米木制板材需消耗1.5立方米木材，用秸稈板代替木制板材，每年我國可以減少約8000萬立方米的木材砍伐。