農村秸稈回收利用方法及經濟價值探討

陳 浩

（秦皇島市農業(yè)環(huán)境保護站，河北秦皇島 066000）

自1999 年，我國環(huán)境保護部（現(xiàn)生態(tài)環(huán)境部）經過研究，深刻意識到農村秸稈對環(huán)境的影響作用，并聯(lián)合農業(yè)部（現(xiàn)農業(yè)農村部）、財政部等部門頒布《秸稈禁燒和綜合利用管理辦法》，明確了禁燒秸稈的規(guī)定。2018 年2 月，中央一號文件再次明確提出，要提高秸稈等農業(yè)資源的利用率，為實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略提供助力。

1 秸稈回收利用方法

1.1 肥料化利用

農作物秸稈肥料化利用主要是在秸稈還田、腐熟還田等方面［1］。其中，直接還田分為秸稈機械混埋還田技術、秸稈機械翻埋還田技術及秸稈覆蓋還田技術3 種。1）秸稈機械混埋還田技術是指對農作物秸稈進行精細化碎屑處理，然后利用機械將秸稈碎渣與土壤進行混拌，并通過土地自然發(fā)酵形成肥料。在該過程中秸稈會與土地表層土壤充分接觸，進而分解、腐爛，產生有機物，這些有機物能夠起到改善土壤理化性質的作用，進而實現(xiàn)土壤增肥。2）秸稈機械翻埋還田技術是指對秸稈進行粉碎，然后通過機械將秸稈翻埋到土壤下面，這樣能夠促使秸稈充分腐爛、分解，并能夠將產生的有機物留在土壤中，適宜采用該形式的農作物秸稈有玉米、小麥、水稻、棉花和大豆等［2］。3）秸稈覆蓋還田技術是在指農作物收獲后直接在地里進行機械粉碎，然后將粉碎的碎屑撒在地表，不需要進行翻埋處理。

秸稈腐熟還田也有3 種還田方式，分別是秸稈直接還田、堆制還田和消化還田。1）秸稈直接還田指的是在進行農作物收割后，直接就地對秸稈進行收割，并在秸稈上添加催腐劑，并借助土壤微生物進行分解，進而轉化成有機物質。2）堆制還田就是指將秸稈進行浸水，使其水分含量達到60%～70%，然后將催腐劑均勻地灑在秸稈上，并覆蓋塑料薄膜使其充分發(fā)酵，經過20 d 左右再還田，這是實現(xiàn)秸稈全量還田的重要技術。3）消化還田就是借助動物的消化道進行還田，通過讓動物食用秸稈，然后進行內部消化產生排泄物，這樣的排泄物將帶有大量微生物，能夠成為高效的有機肥?？偟膩碚f，秸稈肥料化具有節(jié)約成本、保護生態(tài)環(huán)境的重要作用［3］。

1.2 燃料化利用

根據(jù)應用實踐發(fā)現(xiàn)，部分農作物秸稈能夠直接加工成秸稈煤，從而轉變成生物燃料，而且秸稈煤具有不產生濃煙、二氧化硫含量少的優(yōu)點，能夠很好地降低秸稈燃燒對大氣造成的污染。此外，還可將農作物秸稈用于熱解氣化、生物氣化、秸稈生物質爐技術及秸稈沼氣等方面，能夠有效解決居民做飯取暖的燃料問題?？蛇M行秸稈燃料化利用的秸稈有玉米稈、蔬菜尾、高粱稈等，具有良好的生物天然氣生產效果。例如，將玉米稈與其他助燃材料進行混合，再經過高溫高壓處理，就能制成具有燃燒熱量值很高的秸稈炭，通過使用秸稈炭能夠降低對煤炭等不可再生資源的使用量［4］。例如，秸稈沼氣是一種可利用的清潔能源，能夠有效緩解部分地區(qū)資源不足的問題。常見的秸稈沼氣技術分為2 種，分別是戶用沼氣和大中型沼氣。1）戶用沼氣是將秸稈粉碎成10 mm 左右的碎屑，并對碎屑進行加水潤濕。一般來說，100 kg 的秸稈加水100～120 kg，經過1 d 潤濕，將其與碳酸氫銨、復合菌劑進行生物預處理，然后將秸稈放入沼氣池中，并對沼氣池池口進行密封，實現(xiàn)沼氣自產自用。2）大中型秸稈沼氣的制作方式和步驟與戶用沼氣大致相同，但其沼氣池容積會增大很多，需對沼氣池進行合理設計，保證氣體的有效收集與運輸，還可建立保溫系統(tǒng)，通過增加保溫層或置于太陽能溫棚中的方式減少沼氣池降溫，使其溫度能夠維持在15 ℃以上，可用于發(fā)電。

1.3 飼料化利用

常見的秸稈飼料化利用方法有集成農作物秸稈農牧結合綜合利用、秸稈青貯微貯氨化等技術，通過養(yǎng)種結合的方提升畜牧養(yǎng)殖質量。具體飼料化過程為：將秸稈進行粉碎處理，并將碎屑運往飼料廠加工，使其轉變成顆粒飼料，為牲畜提供飼料；或者借助秸稈青貯微貯氨化技術將秸稈轉化成優(yōu)質牧草，實現(xiàn)糧改飼，推動養(yǎng)殖一體化發(fā)展。例如，通過秸稈膨化制粒技術就能實現(xiàn)將秸稈粉碎切割成長度一致的秸稈顆粒，并對顆粒進行高溫、高壓處理，使其水分被蒸干，口感變脆，這樣就能變成口感佳、營養(yǎng)高的牲畜飼料。此外，還有一種高蛋白飼料塊技術，能夠對農作物秸稈進行機械、化學處理，使秸稈飼料的高蛋白含量變得更高，更有助于提高牲畜的健康生長狀態(tài)［5］。

1.4 基料化利用

基料化利用主要指的是利用秸稈中的木質素和纖維素進行食用菌栽培。傳統(tǒng)的食用菌培養(yǎng)是以木材或木屑作為基質，如果大量生產食用菌，就會對森林資源造成一定影響。但農作物秸稈是每年都會隨著糧食產生的必有產物，且具有豐富的木質素和纖維素，將其應用到食用菌培養(yǎng)中，可減少對森林資源的使用，起到一定的生態(tài)保護作用［6］。

1.5 原料化利用

很多農作物秸稈中蘊含大量的木質素，可實現(xiàn)對傳統(tǒng)工業(yè)木材的替換，降低對木材的需求量。如可將玉米、小麥等農作物秸稈用于生產人造板材、復合材料、生物能源等方面。1）人造板材。通過將農作物秸稈與傳統(tǒng)人造板材工藝進行結合，就能制作出性能良好的纖維板，而且這種板材的韌性、光潔度都有較高質量。2）復合材料。常見的產品有紙質品，這是借助秸稈中的纖維素制造而成，通過纖維素與草漿進行結合，再通過高溫高壓去除農作物中的蛋白質和碳水化合物，就能生產出強度高的紙質品。3）生物能源。農作物秸稈能夠轉化成生物燃料或用來發(fā)電，常見的生物燃料有酒精，這類酒精具有較為廣闊的市場前景。秸稈發(fā)電相對于煤炭發(fā)電來說，秸稈發(fā)電更加環(huán)保，而且能夠可持續(xù)再生。秸稈發(fā)電可分為秸稈氣化發(fā)電和秸稈燃燒發(fā)電。氣化發(fā)電是指讓秸稈在某一密閉、無氧狀態(tài)下進行燃燒，然后產生特殊的氣體，進而將其轉化成電能；燃燒發(fā)電是指對秸稈進行粉碎，然后將粉碎的秸稈送入鍋爐進行燃燒，能夠將碎屑轉化成熱能和電能。由于氣化發(fā)電技術較為復雜，目前普遍采取的是秸稈直接燃燒發(fā)電，2 t 秸稈產出的電能等于1 t 煤炭產出的電能，這是一項應用價值較高的資源。因此，需要做好秸稈回收利用工作，充分運用相關回收利用技術，提高對生態(tài)及環(huán)境的保護。

2 農作物秸稈高效利用的經濟作用

在過去，農民都只采取簡單的事后處理方式進行農作物秸稈處理，如丟棄或焚燒。這樣的處理方式既造成了資源浪費，又會對土地和空氣造成污染，不符合生態(tài)環(huán)境建設要求。因此，國家非常重視農作物秸稈的合理利用，高效利用秸稈成為農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

1）有利于社會生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。從生態(tài)環(huán)境來看，我國是農業(yè)大國，秸稈和糧食是農作物的重要部分，農作物數(shù)量越多，產生的秸稈也越多，而加強農作物秸稈的高效利用就能提高農業(yè)資源利用率，最大限度地降低秸稈資源的浪費率，進而減少秸稈焚燒量和廢棄量，起到優(yōu)化環(huán)境、改善空氣的作用，有效促進生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。

2）有助于實現(xiàn)經濟可持續(xù)發(fā)展。在現(xiàn)代社會，要想實現(xiàn)農作物秸稈高效利用，需加強先進科技結合，通過機械化、保護耕地等方式提升土壤肥力，進而提升農作物產量，有效促進農業(yè)經濟發(fā)展。此外，可充分挖掘農作物秸稈在沼氣、發(fā)電等方面的用途，提高其可再生資源利用率，緩解地區(qū)資源不足的現(xiàn)狀。

3）實現(xiàn)農業(yè)資源利用方式轉化。加強農業(yè)秸稈回收利用，有助于實現(xiàn)農業(yè)資源由單向利用轉向梯級利用，從而提高農業(yè)資源利用效率，提升農業(yè)清潔化、資源化程度。如此，就能實現(xiàn)生態(tài)保護和農村發(fā)展的雙向效益。因此，需積極深入研究農村秸稈回收利用技術方法，提高生物質能利用技術和效率，從而帶動我國農業(yè)經濟的進一步發(fā)展。

3 農作物秸稈綜合利用現(xiàn)狀

3.1 秸稈資源豐富但利用率不高

農作物秸稈是一種剩余的副產品，但其含有較高的氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機質等物質，可作為多用途的可再生資源。從其環(huán)保性及有機元素含量來看，農作物秸稈可作為肥料、能源等資源，而且具有數(shù)量多、種類廣、范圍大等優(yōu)勢，是一種可利用的豐富資源。

3.2 秸稈回收利用宣傳不到位

農作物秸稈可作為家庭燃料及沼氣原材料，但隨著電力、天然氣逐漸普及，農村地區(qū)使用柴火和沼氣的頻率不斷下降，大多數(shù)農戶都直接就地進行農作物焚燒，不利于生態(tài)環(huán)保和資源利用。

3.3 國家投入資金少，回收技術不成熟

秸稈回收利用是一項大工程，單靠人力不僅費時費力，還會降低秸稈資源利用率。因此，秸稈回收利用需依靠新技術和新機器，一次性解決農作物采收、秸稈回收等工作，這樣才能減少人力、物力浪費。但我國政府在這方面的投入金額較少，導致秸稈回收利用技術體系不夠成熟，需要耗費大量的人力成本和運輸成本，不利于大范圍開展農作物秸稈回收利用宣傳和推廣，造成回收利用計劃實施起來困難重重。

4 提高農作物秸稈回收利用效率的建議

4.1 構建多能聯(lián)動，提高秸稈回收利用率

農作物秸稈可用于電、沼氣、生物煤及酒精等多種能源生產，創(chuàng)建多能聯(lián)動有助于開發(fā)新的利用渠道，進一步提高對農作物秸稈的利用率。例如，先將秸稈轉變成生物質燃料乙醇或生物質柴油，然后再將生產剩余的殘渣制作成生物質天然氣或用于發(fā)電，這樣就能有效提高農作物秸稈的利用價值。

4.2 強化宣傳引導，轉變農民思想

要想實現(xiàn)農村秸稈高效回收利用，首要解決的就是農民思想問題，如果農民意識不到秸稈回收利用的重要性，那么他們將會按照傳統(tǒng)的秸稈處理方式進行處理，不利于農業(yè)部門集中管理。因此，地方政府和村委會要加強農作物秸稈回收利用的宣傳工作，并給出正確的處理秸稈意見，轉變農民思想理念，提高農作物秸稈處理技術。此外，可在村委會的辦公室內懸掛禁燒秸稈的宣傳標語，并下發(fā)關于秸稈回收利用的宣傳手冊和宣傳語，在村屯宣傳處粘貼相關資料，提高人們的環(huán)保意識，加強農作物秸稈回收利用工作。

4.3 加強科研投入，提升回收技術

各地政府應實行秸稈回收利用補貼制度，減輕農民的經濟負擔，這樣才能有充足的資金用于秸稈回收。同時，提高秸稈回收利用率的關鍵在于提升回收利用技術水平，如果缺乏有效的回收利用技術，那么將秸稈進行回收也難以取得應有的經濟效果。因此，國家相關部門要加大對秸稈回收利用技術的科研力度，不斷創(chuàng)新回收技術和利用渠道，這樣才能為農作物秸稈綜合開發(fā)利用拓寬渠道，提高利用價值和利用率。

4.4 完善相關制度，提升落實效果

農業(yè)農村部應積極與其他部門聯(lián)合起來，以推動農業(yè)經濟可持續(xù)發(fā)展為基點，共同探討完善控制秸稈焚燒和鼓勵回收利用的相關制度，明確相關違規(guī)處罰范圍，從而提高對人們的約束力。在制定相關法規(guī)制度時，要積極尋求多種綜合管理途徑，加強村委會及相關上級的監(jiān)督作用，避免出現(xiàn)流于形式或陽奉陰違的情況，這樣才能從根本上解決秸稈焚燒問題，提升秸稈回收利用效率。

5 結語

秸稈資源與糧食一樣都是可再生資源，充分挖掘秸稈資源的利用價值有助于緩解資源緊缺現(xiàn)狀，還能推動生態(tài)環(huán)境建設，提高農業(yè)生產經濟效益。具體可從提高農民思想、完善法制建設、提高利用率等方面開展，通過創(chuàng)新農作物秸稈回收利用技術來優(yōu)化農業(yè)生產總體結構。