玉米秸稈綜合利用途徑探究

王志國

（遼寧省本溪滿族自治縣農業(yè)綜合發(fā)展服務中心 遼寧本溪 117100）

我國玉米生產區(qū)主要包括北方春播玉米區(qū)（最大的玉米生產區(qū)）和黃淮海夏播玉米區(qū)（第二大玉米生產區(qū)），其中東北三省玉米播種面積占全國31.6%，遼寧省位于東北地區(qū)南部，2019 年，全國玉米播種面積為41,284.06 千公頃，遼寧省為2,675.0 千公頃，占比6.48%；全國玉米產量為26,077.89 萬t，遼寧省為1,884.43 萬t，占比7.23%。每年遼寧省可收集的玉米秸稈產量達千萬噸，玉米秸稈的處理問題成為遼寧省關注的問題之一，許多農民選擇焚燒秸稈，不僅浪費資源還污染環(huán)境，因此對玉米秸稈的高效科學及綜合利用具有重要的現實意義。

1 秸稈飼料化

玉米秸稈飼料化主要包括秸稈微貯飼料化、青貯飼料化和氨化飼料化。

玉米秸稈微貯飼料是在玉米秸稈飼料中加入秸稈發(fā)酵活桿菌，再密閉發(fā)酵，發(fā)酵過后的秸稈具有酸香味，可以提高畜禽采食量。

玉米秸稈青貯飼料是指將秸稈收集好后加入適量的乳酸菌，為杜絕腐敗菌和霉菌等致病菌侵襲，將發(fā)酵秸稈和空氣隔絕，秸稈在發(fā)酵過程中產生有機酸，可以降解秸稈中的碳水化合物，改變玉米秸稈的營養(yǎng)成分，發(fā)酵后的玉米秸稈氨基酸含量高，干物質消化率可提高至少40%，有機酸、粗脂肪和粗蛋白分別提高30%、5%和10%左右。同時發(fā)酵產生的醇香氣味，可以改善飼料適口性，促進家畜采食和增重，還能作為玉米秸稈肥料化的原料之一，降低化學肥料的使用量。

玉米秸稈氨化飼料是指利用尿素等含氮物，對收集好的玉米秸稈通過化學處理，處理后的玉米秸稈纖維素和木質素含量低，可以提高飼料適口性。

2 秸稈肥料化

2.1 粉碎還田

玉米秸稈蘊含氮、磷、鈣、鉀等礦物質和有機質，機械粉碎成小顆粒后耕翻入土，地下腐解后能提高土壤中的礦物質和有機物含量，促進土質的團粒狀結構化，提高土壤通透性和肥力，有利于農作物的根系吸水，從而提高農作物的成活率和產量，玉米秸稈粉碎還田需要持久性，增產可達15%～20%。

2.2 有機肥制作

玉米秸稈借助氮肥堆積，分解發(fā)酵成土壤肥料，由玉米秸稈制作的有機肥不僅可以降低土壤容重、鹽堿化和板結化[1]，改善土壤結構，還能增加土壤有機物含量和土壤孔隙，在提高土壤肥力的基礎上降低農戶對化學肥料的依賴性，是一種環(huán)保型的土壤肥料。

2.3 生物反應堆

玉米秸稈填溝后加入多種有益微生物、催化劑和凈化劑等物質，在有氧條件下分解成有機、無機、酶等活性物質，同時產生熱量和CO2，可以降低其他有害物質生成，生物反應堆中添加植物疫苗還能激活農作物的免疫功能，降低土壤和農作物致病菌的侵襲，尤其是大棚蔬菜防治可以利用秸稈生物反應堆提高農作物的抗病力。

3 秸稈能源化

3.1 秸稈固化

玉米秸稈在某些加工處理下，將松散細碎的結構壓縮成形狀規(guī)則、質地緊密的結構，再利用機械打壓的方法捆扎成型，加工轉換，可以作為清潔染料進行發(fā)電，是一種環(huán)境友好型的清潔染料。

3.2 秸稈液化

玉米秸稈通過生物質水解發(fā)酵、生物質直接液化或生物質裂解液化等技術將玉米秸稈中的木質素、纖維素等轉化為醇類、可燃性油或其他化工原料。以玉米秸稈制成的乙醇是一種可再生能源，可代替汽油降低溫室氣體的排放，但是由于加工工藝中所使用的纖維素酶的成本較高，限制著該技術的推廣和應用。

3.3 秸稈氣化

玉米秸稈通過厭氧微生物分解發(fā)酵和還原反產生熱量和沼氣，沼氣不僅是可再生能源，用于農戶日常家用炊事和采暖燃料，也可以用于發(fā)電、烘干、孵雞等[2]。同時秸稈產氣后的沼渣也是一種環(huán)保型的土壤肥料。

4 秸稈基料化

玉米秸稈富含蛋白質、維生素和礦物質，可以作為食用菌的生產原料促進其生產和栽培。玉米秸稈基料化即將加工后的玉米秸稈作為主料用于食用菌的栽培，這些玉米秸稈可以全部或部分代替鋸末，且產菇后的菌渣通過發(fā)酵還可以作為一種綠色有機肥料用于畜禽飼料加工、魚類餌料、土壤肥料等。玉米秸稈基料化栽培的常見食用菌為平菇、黑木耳，在栽培時玉米秸稈在食用菌配方占比中可高達75%～85%之間，通過玉米秸稈基料化不僅實現了秸稈廢料變廢為寶，促進秸稈的有效利用，推動了多次循環(huán)利用的生態(tài)鏈條的形成，還能實現經濟效益和生態(tài)效益的統(tǒng)一。

5 秸稈原料化

玉米秸稈本身是一種降解性能好的天然纖維，可以作為紙漿、輕質板材、保溫材料、生活用品及化工試劑等工業(yè)制品的原料[3]。2015 年，我國秸稈理論資源量為10.4 億t，可收集資源量占86.5%，但秸稈原料化的利用率僅為2.7%，因此我國秸稈原料化的未來發(fā)展空間較大，可以不斷豐富玉米秸稈原料化途徑。通過生物技術將玉米秸稈加工制成乙醇、苯、苯酚、醛、染料油氣等化工原料，可以提高化工原料的安全性，也有利于降低化學原料加工過程中的環(huán)境污染。另一方面，玉米秸稈通過切碎、篩選、紙片、蒸煮、濃縮、洗滌和氧漂等工藝，混合一定比例的廢紙漿，再經過一系列加工工藝，可以制作成紙品，用玉米廢棄秸稈制作紙制品可以降低我國造紙原料木漿的進口額，還有利于森林環(huán)境的保護。

6 結語

綜上所述，玉米秸稈的資源化利用途徑有多種，秸稈的飼料化、肥料化、能源化、基料化和原料化只是目前利用的主要方法，在今后的研究中可以根據遼寧省地形地貌和區(qū)域發(fā)展特點再做出合理的調整，最大程度的提高玉米秸稈的利用率，降低焚燒對環(huán)境的污染，以秸稈綜合利用為農民增收，更好的促進農村經濟發(fā)展。