秸稈利用循環(huán)模式的能值效率和持續(xù)發(fā)展能力

童文臣

(內(nèi)蒙古扎蘭屯職業(yè)學院農(nóng)業(yè)工程系， 內(nèi)蒙古 扎蘭屯 162650)

不同于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，循環(huán)農(nóng)業(yè)屬于一種全新的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，其發(fā)展目標是為了實現(xiàn)污染物低排放、能源低消耗以及資源的高效利用等目標。將該理念應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可大幅度提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，為農(nóng)民和農(nóng)業(yè)增收提供保障。

1 秸稈利用循環(huán)模式概述

在農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展過程中，作物秸稈是基礎和關(guān)鍵，通過對秸稈進行綜合利用，符合全新的能源產(chǎn)業(yè)政策要求，屬于重要的可再生性資源，近年來更是受到了國家的高度重視。在循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式下，可實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)?，F(xiàn)階段，對秸稈進行應用的方式眾多，具體如秸稈工業(yè)原料應用技術(shù)、秸稈飼料應用技術(shù)、秸稈能源應用技術(shù)等等。其中，在“種，樣”產(chǎn)業(yè)鏈上，秸稈飼料技術(shù)應用十分廣泛，通過理念突破和技術(shù)革新，可建立一種全新循環(huán)應用模式，也就是“農(nóng)牧循環(huán)模式”。

此外，還有很多學者基于秸稈的能源化利用，研究出了沼液綜合應用技術(shù)和沼氣關(guān)鍵性技術(shù)，也就是所謂的“農(nóng)沼循環(huán)模式”。在20世紀20年代，關(guān)于沼氣應用已在全球范圍內(nèi)引起熱議，其中有很多研究人員對農(nóng)業(yè)沼氣工程的能值進行了深入分析，并提出，與其他工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)相比，農(nóng)業(yè)沼氣工程的可持續(xù)發(fā)展能力更強，環(huán)境壓力更小。在沼氣生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳排放量更小，具有較強的市場競爭力。但從當前實際發(fā)展現(xiàn)狀來看，還未能形成完善的技術(shù)應用體系，為此，關(guān)于農(nóng)田秸稈循環(huán)應用技術(shù)還有待于深入研究，若不能對上述現(xiàn)狀進行改變，則很有可能會對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生不利影響。

在今后發(fā)展過程中，相關(guān)人員要學會運用科學的方式和方法進行評價和分析，現(xiàn)階段，常見的研究方式包括灰色關(guān)聯(lián)度法、物質(zhì)流分析法、生命周期評價法、數(shù)據(jù)包絡分析法等等。但這些方式在實踐中都有一定的局限性，如不能對系統(tǒng)環(huán)境資源功能進行充分考慮，一旦系統(tǒng)中的產(chǎn)品價格體系不夠完善，則很難對產(chǎn)品間及區(qū)域間的經(jīng)濟效益進行精準分析，而能值分析法則可有效彌補這一缺陷，具有較強的綜合性。

2 研究區(qū)域與能值分析

本次研究選取山東省某村莊為試驗點，該村莊地處黃淮海平原，以大陸性季風氣候為主，年平均氣溫在13～15℃，降水量在598～625mm，屬于較為典型的黃河沖擊平原。

2.1 試驗設計 選取當小麥-玉米一年兩熟標準農(nóng)田，隨機進行區(qū)組設計，小區(qū)面積約為958m2。在同等施氮量條件下，在小麥季，對照常規(guī)施肥方式，在將玉米秸稈粉碎處理之后，設置秸稈還田的農(nóng)業(yè)循環(huán)模式，發(fā)酵后的玉米秸稈會產(chǎn)生沼液、沼渣，將這些物質(zhì)還田也屬于一種全新的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。

2.2 能值分析 實踐中可遵循以下原則：（1）在穩(wěn)定系統(tǒng)上，將全部的輸入能值分配給輸出產(chǎn)品；（2）在多產(chǎn)品系統(tǒng)上，輸入能值之和等于產(chǎn)品能值輸出；（3）若系統(tǒng)中產(chǎn)生路徑分叉，則分叉路徑的質(zhì)量或者能量分率決定了每條路徑所分配的能值。

2.3 討 論 通過秸稈還田技術(shù)的實踐應用，可最大限度提升土壤肥力，平衡土壤中有機物質(zhì)含量，如此更加有助于土壤的可持續(xù)利用。在傳統(tǒng)發(fā)展模式和農(nóng)田循環(huán)模式下，投入同等的資源，但在最后的產(chǎn)量上卻存在較大差別，農(nóng)田循環(huán)模式優(yōu)勢突出，同時還可對土壤的理化性狀進行改善，降低碳排放量，提升農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量。為此，在今后的發(fā)展過程中，要盡可能減少對化肥的應用，要對秸稈資源進行充分利用，減少環(huán)境污染。

但農(nóng)田循環(huán)模式也會存在一定缺陷，如投入和產(chǎn)出都比較低，發(fā)展模式單一，因此，并不能很好的創(chuàng)造經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。而農(nóng)牧循環(huán)模式和農(nóng)沼循環(huán)模式則可有效緩解上述問題，具有良好的能值反饋特性和物質(zhì)循環(huán)特性，能夠?qū)τ衩捉斩捹Y源進行充分利用，所產(chǎn)生的糞便、沼渣、沼液等物質(zhì)，還可被應用到農(nóng)田系統(tǒng)中，節(jié)約了很多工業(yè)輔助能，優(yōu)化了各項綜合指標，同時也大幅度提升了農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力和能值效益。

總之，秸稈利用循環(huán)模式可大幅度提升農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力和能值效率，是一項現(xiàn)代化先進的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，不僅實現(xiàn)了對玉米秸稈資源的充分有效利用，同時也更加有利于保護環(huán)境，減少環(huán)境污染和碳排放量，符合國家大力倡導的“可持續(xù)發(fā)展”原則，為我國農(nóng)業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展奠定良好基礎，故可在今后的發(fā)展實踐中進行推廣和普及。