秸稈“三化”復用還田生態(tài)農(nóng)業(yè)模式初探

王春華 趙忠良 閆景鳳

摘 要：對秸稈能源、基質(zhì)、肥料“三化”復用還田生態(tài)農(nóng)業(yè)模式進行了初步探討，介紹了其功能特點、技術(shù)要點和應用領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：秸稈;能源化;基質(zhì)化;肥料化;復用還田;農(nóng)業(yè)模式

中圖分類號：S38??????? 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.07.004

A Preliminary Study on The Ecological Agriculture Mode of The Reuse of Straws in The Field

Wang Chunhua， Zhao Zhongliang，? Yan Jingfeng

（Heilongjiang Academy of Agricultural Machinery Science， Harbin 150081， China）

Abstract ： In this paper， the ecological agriculture model of Straw energisation， substrate and fertilizing reuse was discussed， and its function characteristics， technical points and application fields were introduced.

Key words ： straw;energisation;substrate;fertilizing; reuse return to the field; agricultural model

0 引言

黑龍江農(nóng)業(yè)秸稈產(chǎn)量大，現(xiàn)以直接還田肥料化利用為主，以飼料化、燃料化利用為輔，秸稈利用難題已有所緩解，但仍存在秸稈出路少且不連續(xù)等問題，秸稈利用仍是各級政府和農(nóng)民面臨的棘手問題。本文從發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)和黑土保護出發(fā)，從秸稈利用模式入手，以秸稈加工增值為目標，以政策引領(lǐng)、創(chuàng)新驅(qū)動、制度保障、末端拉動，充分調(diào)動社會資本和各類投資主體的積極性，強化“加工驅(qū)動”和“示范帶動”，加快推進秸稈產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。秸稈的根本出路在于加工增值，加工增值的關(guān)鍵在于初期產(chǎn)業(yè)政策扶持，政策扶持的關(guān)鍵是吸引工商資本下鄉(xiāng)。

1 概述

以發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)為方向，從農(nóng)戶入手，以秸稈加工增值、梯次利用和高值利用為目標，把秸稈能源化、基質(zhì)化和肥料化有機融合。

第一，秸稈能源化利用。將秸稈熱解氣化產(chǎn)生可燃氣體，作為燃料分散或集中用于民用炊事、土鍋爐采暖、土炕加溫、廁所加溫和農(nóng)用溫室加溫等，實現(xiàn)秸稈燃料化應用。秸稈熱解氣化主要副產(chǎn)物秸稈炭，作為炭基保水、保肥、緩釋和載菌劑原料，用于炭基基質(zhì)和炭基肥生產(chǎn)，而秸稈熱解氣化的另一副產(chǎn)物木醋液，作為殺菌劑和殺蟲劑原料，也可用于秸稈基質(zhì)和有機肥生產(chǎn)。

第二，秸稈基質(zhì)化利用。碎秸稈與秸稈炭、菌菇渣、畜禽糞污和淀粉渣等廢棄物混合、殺菌并快速發(fā)酵，作為食用菌基料、水稻育秧基質(zhì)和蔬菜、花卉育苗基質(zhì)等，生產(chǎn)菌菇、蔬菜和水稻等綠色有機農(nóng)產(chǎn)品，實現(xiàn)秸稈基料化首次應用。

第三，秸稈肥料化利用。秸稈基質(zhì)化利用后的菌渣等與秸稈炭、糞污和淀粉渣等廢棄物混合、殺菌并快速發(fā)酵，生產(chǎn)炭基肥，秸稈復用后還田，改良土壤并為綠色有機農(nóng)產(chǎn)品提供營養(yǎng)，完成秸稈肥料化應用，實現(xiàn)生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

2 功能

2.1 創(chuàng)新驅(qū)動三類革命

農(nóng)業(yè)秸稈革命、農(nóng)村廁所革命、村鎮(zhèn)能源革命是新農(nóng)村建設(shè)的三類革命。以發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)為方向，以東北地區(qū)低能耗綠色宜居村鎮(zhèn)建設(shè)為目標，通過“秸稈三化復用還田”技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新和組織創(chuàng)新，實現(xiàn)秸稈能源、基質(zhì)和肥料“三化”融合，實現(xiàn)秸稈的高值利用、循環(huán)利用和持續(xù)利用，從根本上破解東北地區(qū)秸稈產(chǎn)業(yè)化“儲存難”、“成本高”和“價值低”等可持續(xù)發(fā)展難題，從源頭上解決秸稈野外焚燒的難題，徹底改變村鎮(zhèn)炊事、采暖和如廁等生活環(huán)境落后面貌，以秸稈能源化聯(lián)用技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動農(nóng)業(yè)秸稈革命、農(nóng)村廁所革命和村鎮(zhèn)能源革命。

2.2 示范引領(lǐng)三種融合

城鄉(xiāng)融合，農(nóng)村一二三產(chǎn)業(yè)融合，村鎮(zhèn)生產(chǎn)、生活與生態(tài)融合。通過秸稈基質(zhì)化農(nóng)用和秸稈肥料化復用生產(chǎn)的綠色有機農(nóng)產(chǎn)品，架起城市居民與農(nóng)戶的共享橋梁，延長農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，拓展農(nóng)業(yè)多功能性，衍生新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)，激發(fā)內(nèi)生動力，融合農(nóng)村一二三產(chǎn)業(yè)，融合村鎮(zhèn)生產(chǎn)、生活與生態(tài)，助推小農(nóng)戶與大農(nóng)業(yè)銜接，通過“秸稈三化復用還田”生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范，帶動農(nóng)民生活富裕，引領(lǐng)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)興旺，促進農(nóng)村生態(tài)宜居。

2.3 加工解決三大問題

綠色有機農(nóng)產(chǎn)品供給不足、村鎮(zhèn)垃圾本地無害化資源化處理和精準脫貧三大問題。

利用秸稈加工和綠色有機農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地初加工創(chuàng)新技術(shù)模式，以時時監(jiān)控和共享體驗的方式，徹底消除城市消費者對綠色有機農(nóng)產(chǎn)品的真實性顧慮，通過共享有機農(nóng)場和專門的有機農(nóng)產(chǎn)品共享網(wǎng)等方式，向城市中高端消費群體（VIP）提供綠色有機農(nóng)產(chǎn)品，解決綠色有機農(nóng)產(chǎn)品供給不足和農(nóng)產(chǎn)品安全問題;利用農(nóng)業(yè)廢棄物快速發(fā)酵加工有機肥技術(shù)裝備解決村鎮(zhèn)垃圾本地無害化資源化處理問題;村鎮(zhèn)居民通過秸稈能源化聯(lián)用的副產(chǎn)物秸稈生物炭、食用菌菇和其他綠色有機農(nóng)產(chǎn)品，實現(xiàn)持續(xù)增收，精準脫貧。

3 秸稈“三化”復用還田技術(shù)要點

3.1 玉米秸稈快速發(fā)酵技術(shù)

對秸稈、糞污和淀粉渣等農(nóng)業(yè)廢棄物進行高溫滅菌，并篩選耐高溫發(fā)酵菌劑在發(fā)酵設(shè)備內(nèi)進行3～5天的主體發(fā)酵，實現(xiàn)有機肥快速發(fā)酵生產(chǎn)。解決傳統(tǒng)堆肥發(fā)酵占地面積大、原料混合不均勻、微生物殘留發(fā)酵時間長、發(fā)生二次污染和發(fā)酵設(shè)備發(fā)酵不徹底、體積不易放大和寒區(qū)生產(chǎn)不均衡等問題。

3.2 基質(zhì)原料高效組合成型技術(shù)

解決原料組合配方、高效模壓成盤和基質(zhì)盤批量生產(chǎn)中的植物營養(yǎng)均衡技術(shù)，實現(xiàn)基質(zhì)盤的連續(xù)高速生產(chǎn)，解決有機質(zhì)育秧盤成型、脫模和營養(yǎng)均衡問題，提高成型機生產(chǎn)效率和營養(yǎng)一致性。

3.3 復用供熱節(jié)能烘干技術(shù)

集成秸稈炭化發(fā)酵、烘干復用供熱及秸稈炭原料綜合利用技術(shù)，低溫型空氣源熱泵節(jié)能烘干基質(zhì)盤技術(shù)?；|(zhì)盤送入專用空氣源熱泵烘干機進行烘干，達標后出箱，包裝入庫。非基質(zhì)盤生產(chǎn)季節(jié)對木耳等農(nóng)林特產(chǎn)品烘干加工，提高烘干設(shè)備利用率。

3.4 營養(yǎng)基質(zhì)盤水稻育秧技術(shù)

基質(zhì)盤取代苗床營養(yǎng)土，播種并覆蓋散狀基質(zhì)，進行水稻育秧。實現(xiàn)基質(zhì)和營養(yǎng)的有機結(jié)合，減少病蟲草害，簡化育秧程序，提高秧苗質(zhì)量和育秧效率。此外，可利用營養(yǎng)基質(zhì)盤進行蔬菜育苗和立體栽培，解決蔬菜育苗、立體栽培營養(yǎng)土和營養(yǎng)液的替代問題，提高設(shè)施蔬菜和綠色蔬菜的標準化、規(guī)?；绾蜕a(chǎn)水平。

3.5 秸稈復用還田黑土修復技術(shù)

發(fā)酵后的玉米秸稈和畜禽糞污等農(nóng)業(yè)廢棄物以先基質(zhì)的形式為秧苗成長提供營養(yǎng)而被初次利用，并帶著部分營養(yǎng)通過秧苗插入水、旱本田中，在本田中繼續(xù)分解成易被水稻等農(nóng)作物吸收的有機肥和腐殖質(zhì)，或者以有機肥的形式施于土壤中，增加土壤肥力，改良土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤有機質(zhì)含量，從而達到黑土修復的目的。

4 應用領(lǐng)域

秸稈三化復用還田技術(shù)主要應用在以下領(lǐng)域：（1）生態(tài)有機農(nóng)場、有機種植、食用菌養(yǎng)殖合作社、秸稈育秧盤和秸稈炭基肥生產(chǎn)基地;

（2）鄉(xiāng)村振興科技引領(lǐng)示范村和綠色宜居示范村鎮(zhèn);

（3）生態(tài)、設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范園;

（4）規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖企業(yè);

（5）大中型米廠種植基地;

（6）農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用示范基地;

（7）田園綜合體農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)核心示范區(qū)。

作者簡介：王春華（1966-），女，黑龍江哈爾濱人，高級工程師，研究方向：豆芽生產(chǎn)技術(shù)與裝備及秸稈能源化利用技術(shù)與裝備。