淺談秸稈綜合利用技術(shù)

安徽省利辛縣農(nóng)機(jī)監(jiān)理站 李曉玲

1 秸稈綜合利用的相關(guān)政策

2008 年國(guó)家就發(fā)布了《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用的意見(jiàn)》并提出要加快解決由于秸稈廢棄和違規(guī)焚燒帶來(lái)的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問(wèn)題，基本建立秸稈收集體系，基本形成布局合理、多元利用的秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)格局，秸稈綜合利用率超過(guò)80%。

2011 年11 月國(guó)家制定了《“十二五”農(nóng)作物秸稈綜合利用實(shí)施方案》，提出到2015 年力爭(zhēng)秸稈綜合利用率超過(guò)80%，其中秸稈機(jī)械還田面積達(dá)6 億畝，建立秸稈處理設(shè)施6000 萬(wàn)立方米，年增加飼料處理能力3000 萬(wàn)噸，秸稈基料化率達(dá)到4%，秸稈原料化率達(dá)到4%，秸稈能源化率達(dá)到13%。

2016 年12 月國(guó)家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于編制“十三五”秸稈綜合利用實(shí)施方案的指導(dǎo)意見(jiàn)》，意見(jiàn)提出到2020 年在全國(guó)建立較完善的秸稈還田、收集儲(chǔ)存、運(yùn)輸社會(huì)化服務(wù)體系，基本形成布局合理，多元利用，可持續(xù)運(yùn)行的綜合利用格局，秸稈綜合利用率達(dá)到85%以上。

《2018-2020 年農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼實(shí)施指導(dǎo)意見(jiàn)》提出優(yōu)先保證秸稈還田離田等高效農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展機(jī)具的補(bǔ)貼需要。另外，各地根據(jù)實(shí)際情況相繼出臺(tái)了針對(duì)性、實(shí)用性、操作性較強(qiáng)的秸稈綜合利用獎(jiǎng)補(bǔ)政策。

2 秸稈綜合利用的途徑

秸稈綜合利用的途徑主要有肥料化、飼料化、燃料化、基料化和原料化。

2.1 秸稈肥料化應(yīng)用技術(shù)

秸稈肥料化利用技術(shù)又分為秸稈粉碎直接還田技術(shù)、秸稈堆漚還田技術(shù)、秸稈腐熟還田技術(shù)、秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)。

2.1.1 秸稈粉碎直接還田技術(shù)

這是我國(guó)當(dāng)前糧食主產(chǎn)區(qū)秸稈資源化利用的主要技術(shù)之一，指的是利用大型拖拉機(jī)、收割機(jī)與秸稈粉碎還田機(jī)、切拋機(jī)相配合，在農(nóng)作物收獲過(guò)程中或收獲后把秸稈粉碎均勻拋撒于地表并進(jìn)行科學(xué)掩埋的技術(shù)，此技術(shù)具有處理量大、成本低、效率高的特點(diǎn)。

秸稈粉碎還田的作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：粉碎后秸稈的長(zhǎng)度小于10cm;粉碎率大于98%，拋撒均勻度大于80%，掩埋深度在10cm 以上。

秸稈粉碎還田的注意事項(xiàng)：即八個(gè)一點(diǎn)，動(dòng)力機(jī)械的馬力大一點(diǎn)，行走速度慢一點(diǎn)，秸稈碎一點(diǎn)，拋撒勻一點(diǎn)，施肥多一點(diǎn)，掩埋深一點(diǎn)，播種多一點(diǎn)（3～5 斤），播后振壓實(shí)一點(diǎn)。

秸稈粉碎還田的形式：收獲過(guò)程中直接粉碎，收獲后再粉碎。粉碎后通過(guò)深施或深翻的方式掩埋。

2.1.2 秸稈粉碎還田的意義

（1）增加土壤有機(jī)質(zhì)和改善土壤微生物環(huán)境，返還土壤養(yǎng)分，節(jié)省肥料用量。實(shí)驗(yàn)表明：每噸麥、稻秸稈還田后對(duì)土壤的養(yǎng)分貢獻(xiàn)相當(dāng)于尿素的含氮量；對(duì)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展都將有一定的積極作用。

（2）促進(jìn)秸稈禁燒，保護(hù)環(huán)境。

（3）極大地減少了農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了農(nóng)時(shí)及促進(jìn)下茬作物的適時(shí)播種。

2.1.3 秸稈粉碎還田的弊端及采取措施

弊端：（1）造成苗黃苗弱：秸稈中的養(yǎng)分不能直接被作物吸收，要經(jīng)過(guò)微生物分解，適宜微生物活動(dòng)的碳氮比為25：1～30：1，秸稈中的碳氮比為80：1～100：1。如果土壤中的氮元素不足，就會(huì)導(dǎo)致微生物與小麥、玉米等作物爭(zhēng)氮，造成農(nóng)作物因缺氮而出現(xiàn)苗黃苗弱。

（2）造成缺苗斷壟：因?yàn)榻斩掃€田會(huì)使土壤變的疏松，空隙度增大，失墑?shì)^快，種子與土壤難以緊密接觸，影響種子發(fā)芽出苗生長(zhǎng)，從而造成缺苗斷壟現(xiàn)象。

（3）造成病蟲(chóng)害多發(fā)：秸稈中往往帶有大量的病菌和蟲(chóng)卵，直接粉碎還田無(wú)法將其殺死，加重了田間病蟲(chóng)害的發(fā)生。

措施：（1）保證秸稈還田的質(zhì)量，即按照秸稈粉碎還田的作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)。

（2）盡早深埋，增加尿素施肥量5～7.5公斤有利于秸稈腐熟分解；

（3）確保足墑還田，足墑播種，增加播種量3～5 斤，保證苗全、苗勻、苗齊、苗壯。

2.2 秸稈堆漚還田技術(shù)

這是秸稈無(wú)害化處理和肥料化利用的重要途徑。指的是將秸稈與人畜糞尿等有機(jī)物經(jīng)過(guò)堆漚熟腐，產(chǎn)生大量構(gòu)成土壤肥力的活性物質(zhì)——腐殖質(zhì)，產(chǎn)生多種供農(nóng)作物吸收利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)——氮磷鉀等。

在當(dāng)前秸稈燃料化利用比率較小的情況下，此項(xiàng)技術(shù)還是比較適用的，但由于人工成本高而被人民拋棄。

2.3 秸稈腐熟還田技術(shù)

指在農(nóng)作物收獲后，及時(shí)將拋棄的農(nóng)作物秸稈均勻平鋪農(nóng)田地表，然后再撒施腐熟菌劑，調(diào)節(jié)碳氮比，加快秸稈腐熟下沉，利用下茬農(nóng)作物播種和定植，以實(shí)現(xiàn)秸稈有效利用的技術(shù)。

此項(xiàng)技術(shù)適用于降雨充沛、積溫較高且種植模式為一年兩熟的地區(qū)。例如：早稻秸稈腐熟后插晚稻，油菜秸稈腐熟后種晚稻，小麥秸稈腐熟后種水稻。

2.4 秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)

是利用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物工程技術(shù)，使其分解為二氧化碳，有機(jī)質(zhì)，礦物質(zhì)并產(chǎn)生一定熱量的技術(shù)（適用于冬春大棚種植）。

3 秸稈飼料化利用技術(shù)

指把秸稈作為飼料，通過(guò)動(dòng)物吸收一部分營(yíng)養(yǎng)（如糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、植物纖維素），其余轉(zhuǎn)化為畜禽糞便排出體外，再施入土壤，培肥地力，而被動(dòng)物吸收的營(yíng)養(yǎng)則轉(zhuǎn)化為肉、奶、蛋被人食用，從而解決了人類(lèi)的食物問(wèn)題，極大地提高了其利用價(jià)值，是最科學(xué)、最生態(tài)、最該推廣的一項(xiàng)技術(shù)。

3.1 秸稈青貯技術(shù)

是指利用自然發(fā)酵法，把秸稈填入密閉的設(shè)施里（青貯窖、青貯塔、青貯袋），經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵作用，達(dá)到長(zhǎng)期保存其青綠多汁營(yíng)養(yǎng)成分的一種處理技術(shù)。

適用于該技術(shù)的秸稈主要是玉米秸稈。

3.2 秸稈堿化、氨化技術(shù)

是指借助堿性物質(zhì)，使秸稈飼料纖維內(nèi)部的氫鍵結(jié)合變?nèi)酰w維素分解膨脹，溶解半纖維和木質(zhì)素，從而改善秸稈飼料的適口性，提高秸稈飼料的采食量和消化率。

適用于該技術(shù)的秸稈主要是麥秸稈、稻秸稈。

主要方法是：堆垛法、窖池法、氨化爐法、氨化袋法。

3.3 秸稈壓塊飼料加工技術(shù)

是指將秸稈經(jīng)機(jī)械揉搓粉碎，并配混必要的其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，再經(jīng)過(guò)高溫高壓制成高密度塊狀飼料或顆粒飼料。該飼料被稱(chēng)為牛羊的“壓縮餅干”或“方便面”，彌補(bǔ)了特殊季節(jié)飼草缺乏的問(wèn)題。適用于該技術(shù)的秸稈有：玉米秸、麥秸、薯類(lèi)、藤蔓等。

4 秸稈原料化利用技術(shù)

4.1 秸稈人造板材

指秸稈經(jīng)過(guò)處理后（熱壓處理，加入其他材料，如竹、塑料、樹(shù)脂膠，特定工藝）生產(chǎn)出高品質(zhì)、高附加值的復(fù)合板材。

4.2 秸稈制漿造紙

造紙后的氮、磷、鉀等元素轉(zhuǎn)化為有機(jī)粉料。

4.3 秸稈提取木糖醇

4.4 秸稈建材

5 秸稈燃料化利用

5.1 秸稈固化成型技術(shù)

可用于糧食烘干、煙草烘干、蔬菜脫水、溫室大棚、養(yǎng)殖供熱、工業(yè)鍋爐、居民小區(qū)供暖、電廠燃料等。

5.2 秸稈碳化技術(shù)

秸稈碳化形成的焦油用作化工燃料；形成的木醋液用作農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治。

5.3 秸稈沼氣生產(chǎn)技術(shù)

秸稈形成的沼氣，經(jīng)凈化提純成生物天燃?xì)猓勺鳛檐?chē)用燃?xì)饣虿⑷氤擎?zhèn)天燃?xì)夤芫W(wǎng)。

秸稈天燃?xì)馐且环N高品位的清潔能源。

5.4 秸稈纖維素乙醇生產(chǎn)技術(shù)

此項(xiàng)技術(shù)是秸稈綜合利用的高新技術(shù)之一。秸稈纖維素乙醇可直接代替工業(yè)乙醇。此項(xiàng)技術(shù)的廣泛利用可以節(jié)省大量的糧食，對(duì)國(guó)家糧食安全戰(zhàn)略具有重大意義。

5.5 秸稈熱解氣化技術(shù)

該技術(shù)利用氣化裝置和氣化劑，在高溫條件下，通過(guò)熱化學(xué)反應(yīng)，將秸稈部分轉(zhuǎn)化為可燃?xì)獾倪^(guò)程。可燃?xì)饨?jīng)凈化，可用于村鎮(zhèn)集中供氣。

5.6 秸稈直接發(fā)電技術(shù)

該技術(shù)秸稈消耗量大，對(duì)環(huán)境較為友好，可以節(jié)省大量的煤炭資源。

6 秸稈基料化利用技術(shù)

指利用秸稈生產(chǎn)食用菌。如雙孢菇、草菇、雞腿菇、香菇、平菇、金針菇等，不但豐富國(guó)民的菜籃子，還具有節(jié)材袋木，保護(hù)林業(yè)資源的作用。

7 秸稈綜合利用中存在的問(wèn)題

（1）基層干部和老百姓對(duì)秸稈綜合利用的認(rèn)識(shí)不足。農(nóng)民只注重秸稈綜合利用的眼前利益，沒(méi)有從產(chǎn)業(yè)的角度出發(fā)，深刻認(rèn)識(shí)秸稈綜合利用的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。

（2）整體資金投入不足。盡管近幾年國(guó)家在推進(jìn)秸稈綜合利用方面的投入不斷增加，但尚未形成穩(wěn)定有效的投入機(jī)制，且資金遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，農(nóng)民與企業(yè)的積極性不高。

（3）秸稈綜合利用的關(guān)鍵技術(shù)有待進(jìn)一步提高，進(jìn)一步研發(fā)。如：高效多功能的大型農(nóng)機(jī)具、秸稈制炭燃燒技術(shù)、秸稈發(fā)電技術(shù)、秸稈造紙中黑水的利用技術(shù)，秸稈建材技術(shù)還有待技術(shù)創(chuàng)新。

（4）秸稈綜合利用的大頭——秸稈粉碎還田技術(shù)，還受作業(yè)質(zhì)量、秸稈還田數(shù)量、秸稈被微生物分解的周期、秸稈中有害蟲(chóng)卵的處理、農(nóng)民種植習(xí)慣等因素的影響。

（5）秸稈的產(chǎn)生、收集、運(yùn)輸季節(jié)性較強(qiáng)，收儲(chǔ)體系尚未建立。

（6）秸稈本身體積密度小、能量密度低，造成收集、運(yùn)輸、儲(chǔ)存的費(fèi)用相對(duì)較高，限制了大型發(fā)電廠對(duì)秸稈能源的有效利用。

總之，秸稈綜合利用問(wèn)題完全依靠市場(chǎng)化的途徑解決，企業(yè)化的制度推進(jìn)還有很長(zhǎng)的路要走。

8 秸稈綜合利用的重大意義

農(nóng)作物秸稈雖然是糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)中的副產(chǎn)品，但其含有豐富的氮、磷、鉀等元素，是一種可供開(kāi)發(fā)和綜合利用的寶貴資源。

農(nóng)作物光和作用的產(chǎn)物一半是籽實(shí)，一半是秸稈，秸稈資源化利用就是找回農(nóng)業(yè)的另一半。

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年產(chǎn)生的農(nóng)作物秸稈超過(guò)10.2 億噸，而我國(guó)只有2%左右的秸稈用于造紙及手工業(yè)原料，28%左右用作牛羊等畜禽飼料。如果能夠更好更多地綜合利用，變廢為寶，將形成一個(gè)巨大產(chǎn)業(yè)鏈。

就秸稈特性而言：

（1）秸稈是重要的生物質(zhì)資源。據(jù)專(zhuān)家測(cè)算，秸稈含有的蛋白質(zhì)約5%，纖維素約30%，另外還含有鈣、磷等礦物質(zhì)。1 噸普通秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與0.25 噸糧食相當(dāng)。

（2）秸稈是養(yǎng)殖業(yè)的重要飼料，滿(mǎn)足人類(lèi)對(duì)肉、蛋、奶的要求。

（3）秸稈是食用菌的良好基料。麥草、玉米芯使用后，其培養(yǎng)基是難得的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，可直接還田肥田，無(wú)危害無(wú)污染。

（4）秸稈是優(yōu)質(zhì)的肥料。據(jù)專(zhuān)家測(cè)算，每畝耕地有效還田秸稈為300～500 公斤，連續(xù)三年，可增加土壤有機(jī)質(zhì)0.2～0.4 個(gè)百分點(diǎn)。若使用特殊工藝生產(chǎn)秸稈復(fù)合肥，施入土壤能促進(jìn)土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，改善土壤理化性能，增強(qiáng)農(nóng)作物抗擊病蟲(chóng)害的能力，優(yōu)化農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，與普通復(fù)合肥相比，可增糧食10～20%,蔬菜30～40%。

（5）秸稈是環(huán)保型的工業(yè)原料。以秸稈為原料生產(chǎn)建材，如輕體板、快餐飯盒、包裝材料、衛(wèi)生紙、牙刷等，有利于綠色環(huán)保型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（6）秸稈是新能源的替代材料。農(nóng)作物秸稈用作發(fā)電，不但緩解了能源結(jié)構(gòu)性緊張而且有利于保護(hù)環(huán)境（秸稈的燃燒值相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤的50%）;農(nóng)作物秸稈氣化，使秸稈中的碳、氫、氧等元素轉(zhuǎn)化成一氧化碳、氫、甲烷等可燃性氣，直接供給人類(lèi)使用，相較于直接燃燒可以提高生物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化率2～4 倍。

總之，秸稈綜合利用對(duì)節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村、促進(jìn)農(nóng)民就業(yè)與增收以及可持續(xù)發(fā)展都有一定的積極作用。