王浩
秸稈是農(nóng)作物種植的副產(chǎn)品,東北地區(qū)有大面積水稻種植,其水稻秸稈資源豐富。秸稈資源的合理利用有利于能源循環(huán)、減少環(huán)境污染以及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
一、東北地區(qū)水稻秸稈資源概述
東北地區(qū)的水稻秸稈資源主要分布在東北三省,東北地區(qū)雖然有大量水稻秸稈資源,但其綜合利用時(shí)間相對(duì)較短、利用標(biāo)準(zhǔn)化程度低以及利用效率不高,還具有很大發(fā)展空間,近些年?yáng)|北地區(qū)正在加大機(jī)械化技術(shù)收集運(yùn)輸以及綜合利用水稻秸稈資源的推廣力度。
1、東北地區(qū)水稻秸稈資源產(chǎn)量及分布
水稻秸稈資源可收集量可以通過(guò)當(dāng)年水稻總產(chǎn)量、谷草比以及可收集利用系數(shù)相乘進(jìn)行估算,東北三省2008年至2015年水稻秸稈可收集量估計(jì)如表1-1所示。
從表1-1中可以看出,黑龍江省水稻秸稈資源雖然有個(gè)別年份有所下降,但總體為增長(zhǎng)趨勢(shì),到2015年約占東北三省總估量的66.7%;吉林省與遼寧省水稻秸稈可收集估量呈現(xiàn)波動(dòng)狀態(tài),總體較為穩(wěn)定。據(jù)了解,黑龍江省各地均有水稻種植,且相關(guān)而言較為集中,有近40個(gè)縣市種植面積超過(guò)1萬(wàn)公頃;遼寧省水稻種植主要集中在遼河三角洲;在發(fā)展秸稈資源收集利用時(shí),可根據(jù)不同種植結(jié)構(gòu)及地形進(jìn)行綜合利用。
2、東北地區(qū)水稻秸稈收集運(yùn)輸方式概述
水稻秸稈收集存儲(chǔ)以及運(yùn)輸技術(shù)要保證秸稈的利用價(jià)值,是綜合利用的前提,在東北地區(qū)主要分為兩種方式,一種是分散型,一種是集中型。分散型是農(nóng)戶(hù)等將分散秸稈收集后給企業(yè)處理,集中型是農(nóng)場(chǎng)或企業(yè)集中收集后統(tǒng)一處理。常用到的機(jī)械設(shè)備主要有秸稈撿拾打捆機(jī)(分為圓捆和方捆)以及秸稈裝載運(yùn)輸機(jī)等。
3、東北地區(qū)水稻秸稈處理方式概述
東北地區(qū)水稻秸稈的處理方式主要包括焚燒以及綜合利用,焚燒操作容易,但會(huì)引起污染環(huán)境;綜合利用需要一定技術(shù)要求,但較為環(huán)保、節(jié)省資源,是目前大力推廣的處理方式。
二、東北地區(qū)水稻秸稈資源綜合利用現(xiàn)狀
東北地區(qū)水稻秸稈綜合利用的方式主要包括:肥料化利用(如機(jī)械化還田等),能源化利用(如直接燃燒、沼氣等氣化以及液化燃料等),飼料化利用,工業(yè)原料化利用以及基料化利用,目前主要以肥料還田利用以及能源發(fā)電利用為主。
1、秸稈還田等肥料化利用
東北地區(qū)秸稈機(jī)械化還田技術(shù)是目前大力推廣的技術(shù)之一,東北氣溫較低,較為適合的還田技術(shù)是:秋季收獲后,用聯(lián)合收獲機(jī)自帶或安裝的粉碎還田裝置、或者粉碎還田機(jī)進(jìn)行粉碎還田,然后進(jìn)行施肥泡水等處理,等水稻秸稈泡透進(jìn)行濕耙旋耕以及翻埋等作業(yè)使泥漿與秸稈充分混合。
此外,東北地區(qū)水稻秸稈肥料化利用還有秸稈沼氣化之后產(chǎn)生的肥料利用,在微生物發(fā)酵作用下,所產(chǎn)生的肥料更優(yōu),但正處于發(fā)展推廣過(guò)程中。
2、水稻秸稈發(fā)電等能源化利用
秸稈發(fā)電是將秸稈與其他可燃性資源如石油、煤炭以及天然氣等混合燃燒成氣體后進(jìn)行發(fā)電的技術(shù),該技術(shù)在東北地區(qū)相對(duì)較為成熟,例如黑龍江省富??h以及慶安縣、吉林省的白城市等地已經(jīng)建設(shè)有秸稈發(fā)電廠(chǎng)。
除秸稈發(fā)電外,能源化利用還包括高效燃燒、固化成型、秸稈沼氣以及秸稈液化提取乙醇等。其中,高效燃燒是將秸稈放入鍋爐中進(jìn)行燃燒用于供熱,傳統(tǒng)鍋爐目前正在逐步取消,取而代之的是秸稈成型燃料鍋爐,可以供熱供蒸汽,該鍋爐正在農(nóng)村逐步推廣,將逐步替代燃煤鍋爐。固化成型是將秸稈粉碎后壓縮,改善其燃燒性能,該技術(shù)尚在研發(fā)階段。秸稈沼氣是通過(guò)微生物將秸稈分解成沼氣及肥料的技術(shù),根據(jù)東北地區(qū)特殊的環(huán)境,新近研發(fā)的寒冷地區(qū)干濕厭氧發(fā)酵技術(shù)已在哈爾濱生態(tài)產(chǎn)業(yè)園區(qū)應(yīng)用并逐步推廣。提取乙醇提取乙醇技術(shù)工藝較為復(fù)雜、技術(shù)成本高,從2002年起在黑龍江推廣,但應(yīng)用較少。
3、飼料化利用
目前,東北地區(qū)水稻秸稈飼料化加工中多為粗加工,有約一半只經(jīng)過(guò)了簡(jiǎn)單鹽化處理后就直接投喂。水稻秸稈轉(zhuǎn)化為精細(xì)飼料的方法很多,在東北地區(qū)主要應(yīng)用的有氨堿復(fù)合處理、秸稈拉絲揉搓和壓塊處理以及青貯方式。
4、工業(yè)原料化利用以及基料化利用
水稻秸稈經(jīng)過(guò)處理還可作為造紙紙漿原料、復(fù)合材料原料以及塑料原料(如生產(chǎn)水稻育秧盤(pán)以及覆蓋地膜)等。水稻秸稈的基料化利用是將水稻秸稈經(jīng)過(guò)處理,作為食用菌或農(nóng)作物等土壤基質(zhì)配料之一。近年來(lái),東北地區(qū)建有多個(gè)秸稈造紙項(xiàng)目,其具有一定發(fā)展空間,復(fù)合材料和塑料原料利用、基料化利用較少,主要處于研發(fā)階段。
三、東北地區(qū)水稻秸稈資源綜合利用發(fā)展分析
目前,東北地區(qū)水稻秸稈綜合利用的高端設(shè)備主要依靠進(jìn)口,缺乏核心技術(shù),例如秸稈發(fā)電廠(chǎng)的設(shè)備進(jìn)口較多,這需要根據(jù)當(dāng)?shù)亟斩捹Y源情況,加強(qiáng)研發(fā)適合東北地區(qū)的秸稈燃?xì)膺\(yùn)輸及發(fā)電設(shè)備及核心技術(shù);其次是飼料化利用主要以粗加工為主;這需要發(fā)展秸稈精細(xì)飼料化加工產(chǎn)業(yè);再次,需要政府規(guī)范綜合利用技術(shù)及發(fā)展標(biāo)準(zhǔn),完善收集存儲(chǔ)以及運(yùn)輸渠道,加強(qiáng)適應(yīng)東北地區(qū)發(fā)展的新技術(shù)研發(fā)以及相關(guān)配套設(shè)備研發(fā),促進(jìn)綜合利用市場(chǎng)化發(fā)展;最后需要加強(qiáng)水稻秸稈綜合利用的宣傳教育,提高農(nóng)戶(hù)以及相關(guān)技術(shù)操作人員的技術(shù)水平。
(作者單位:124030遼寧省盤(pán)錦市大洼區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中心)