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秸稈利用

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淺談農作物秸稈綜合利用與農業可持續發展

發布日期: 2008-2-3 9:53:22 　　查看次數：4476 次

一、農作物秸稈的利用價值
農作物秸稈是農作物的重要副產品，同時也是工、農業生產的重要生產資源。作為一種資源，農作物秸稈含有豐富的營養和可利用的化學成分，可用作肥料、飼料、生活燃料及工副業生產的原料等。
秸稈作為重要的生物質資源，總能量基本和玉米、淀粉的總能量相當。秸稈燃燒值約為標準煤的50% 。秸稈中蛋白質含量約5% ，纖維素含量在30% 左右，還含有一定量的鈣、磷等礦物質，1噸普通秸稈的營養價值平均與0.25噸糧食的營養價值相當。專家測算，每生產1噸玉米可產1.5－2 噸鮮秸稈，每生產1 噸稻谷和小麥可產1 噸左右的秸稈。我國每年可生產農作物秸稈6 億多噸。如全部用來燃燒，可折合約3 億噸標準煤的熱值。如全部用作飼料，折算相當于1.5 億噸糧食。經過科學處理，秸稈的營養價值還可大幅度提高。秸稈蘊藏著豐富的能量，含有大量的營養物質，開發利用潛力巨大，發展前景十分廣闊。
1、利用秸稈作肥料農作物秸稈中含有大量的有機質、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硅、硫和其他微量元素，是農業生產重要的有機肥源之一。秸稈還田可以有效提高土壤有機質含量，并且使土壤的容重減少、透水性、透氣性、蓄水保墑能力增加，并可使土壤的團粒結構發生變化，保持疏松狀態，有效緩解因過量施用化肥而導致的土壤板結問題。
利用秸稈生產的秸稈生物肥料，肥效更高。而且還具有良好的生態效益，是無公害農業的重要肥料源。因此，秸稈通過綜合利用作為肥料施入農田，是補充和平衡土壤養分、改良土壤的有效方法，對于促進土地生產良性循環、提高耕地基礎地力和農業的可持續發展具有重要意義。
2、利用秸稈作飼料農作物秸稈也是牲畜的主要飼料之一。有關化驗結果表明，玉米秸稈含有30%以上的碳水化合物、2%～4%的蛋白質和0.5%～1%的脂肪，玉米秸稈既可青貯，也可直接飼喂，就食草動物而言，2公斤的玉米秸稈增重凈能相當于1公斤的玉米籽粒，特別是對玉米秸稈進行青貯、黃化、氨化及糖化等方法處理以后，效果更好，利用率更高，效益也更可觀。據專家研究分析，玉米秸稈中所含的消化能為2235.8千焦耳/公斤，且營養豐富，總能量與牧草相當。我市每年約生產秸稈742多萬噸，是一個巨大的潛在飼料來源，具有很大開發潛力，如果把 250萬噸秸稈處理后轉化為飼料，每年可增養100萬頭牛或節約糧食61.3萬噸，還可以產牛糞1500萬噸，相當于硫酸銨18.6萬噸、過磷酸鈣5.7萬噸、硫酸鉀39.5萬噸。還可以對作物秸稈進行精細加工處理，制作成高營養牲畜飼料，發展畜牧業，實現秸稈過腹還田，具有良好的生態效益。
3、利用秸稈作燃料農作物秸稈纖維中的碳占絕大部分，主要糧食作物小麥、玉米等秸稈的含碳量約占40%以上，秸稈中的碳使秸稈具有燃料價值，我國農村長期用秸稈做生活燃料就是該價值的利用。目前科學利用秸稈的這一特點，主要應用在農村能源建設上。即把秸稈轉化為燃氣：一是秸稈氣化。二是秸稈厭氧發酵產出沼氣。1公斤秸稈可以生產2立方米以上的燃氣，有3～5立方米的秸稈氣就可以夠一個家庭一天的需要，這些氣體在稍高于常壓的狀態下，通過管道送往農戶，它象天然氣一樣，燃燒后無塵無煙無污染，在廣大農村，利用這種燃氣。既保護了生態環境，又促進了社會主義新農村建設。此外，還可以利用秸稈制炭，或用成型機械將秸稈加工成顆粒狀等多種型炭，用作工業燃料。
4、利用秸稈作原料農作物秸稈主要由纖維素、半纖維素和木質素三大部分組成，秸稈中的有機成分以纖維素、半纖維素為主，其次為木質素、蛋白質、氨基酸、樹酯、單寧等。利用微生物以纖維素為基質原料生產單細胞蛋白質是當今利用纖維素最為有效的方法之一，用農作物秸稈做培養基可栽培多種食用菌，就是該原理的實際應用。實踐證明：每公斤秸稈可生產銀耳、金針菇、猴頭或草菇0.25～0.4公斤，平菇0.5～0.6公斤。且栽培過食用菌的菌糠還含有很多的粗蛋白，并具有食用菌的清香味，適口性好，可用作飼料，同時還是優良的有機肥。
5、農作物秸稈還可以用作工業制品的原料。除了傳統的作為造紙原料外，秸稈的工業化利用也有多種途徑：第一，利用熱力、機械以及催化劑的作用將秸稈中的纖維與其它細胞分離而得草漿進行造紙造板，雜細胞（即植粉）約占秸稈產量的一半可用做飼料或肥料。第二，以作物秸稈中的纖維作為原料加工汽車內裝飾件、纖維密度板、植物地膜等產品。第三，以作物秸稈這一天然材料制作餐飲具、包裝材料、育苗缽等，具有生命周期鏈短、廢棄后可自然降解等綠色環保優點，且能充分利用取之不盡的再生資源，又解決了塑料包裝和秸稈焚燒兩方面的環境污染源，對治理目前我國環境污染，加快淘汰聚苯乙烯發泡餐具，實現農作物秸稈的綜合利用和農業可持續發展具有重要意義。第四，秸稈作建材，這是利用秸稈中的纖維和木質作填充材料，以水泥、樹脂等為基料壓制成各種類型的纖維板、輕體隔墻板、浮雕系列產品等，其外形美觀，質輕并具有較好的耐壓強度。此外，秸稈還可成為制酒精、淀粉等化工業的原料，玉米棒皮還是編織汽車座墊、靠墊、沙發墊、盤墊、床墊的主要原料，等等。
二、農作物秸稈綜合利用的途徑、現狀及存在的問題
農作物秸稈目前主要有四種綜合利用途徑（簡稱四料）。一是飼料，喂養畜禽；二是肥料，施于農田；三是燃料，直接用于燃燒或經氣化、沼化集中供燃；四是原料，用于制作工業紙漿，新型建材板等。主要的綜合利用方式及發展狀況如下：
1．秸稈養畜，過腹還田。這是一種效益很高的秸稈利用方式。秸稈經過青貯、氨化、微貯處理，飼養畜禽，通過發展畜牧業增值增收，同時，實現秸稈過腹還田。實踐證明，充分利用秸稈養畜、過腹還田，實行農牧結合，形成節糧型畜牧業結構，是一條符合我國國情的秸稈綜合利用和畜牧業發展道路。通過推廣秸稈養畜、過腹還田項目，可以較大幅度增加牛、羊肉產量，豐富菜籃子市場，改善人民群眾的膳食結構；還可以節約飼料用糧，緩解糧食供需矛盾。同時提高了秸稈資源的利用率，促進了農業的可持續發展。
2．秸稈作為有機肥還田利用。秸稈作為有機肥料還田加以利用是目前最普遍的利用方式。還田利用方法有三種：秸稈堆漚還田、機械化秸稈還田和利用生化快速腐熟技術制造優質有機肥施于農田。將秸稈制造成優質生物有機肥，一方面為綠色農業生產提供大量的有機肥；另一方面，可有效地解決目前剩余秸稈焚燒處理造成的資源浪費和污染環境問題，一舉兩得，利國利民。
3．用于農村能源建設。農村可再生能源的綜合開發和利用是我國農村能源建設的重要組成部分,在各級政府的大力推動下,近年來得到了長足的發展。目前主要有兩種秸稈轉化為燃氣的方法：一是秸稈氣化。即通過作物秸稈缺氧燃燒，產出以一氧化碳為主要成分的可燃氣體；二是秸稈厭氧發酵產出沼氣。即通過作物秸稈適配人畜糞便在厭氧條件下發酵產生出含甲烷為主要成分的可燃氣體。這些氣體在稍高于常壓的狀態下，通過PVC管道送往農戶，使用起來類似于城市的管道煤氣。以沼氣、生物質能為重點的農村可再生能源建設，緩解了廣大農村潔凈能源供應短缺的情況，改變了農村傳統的生火做飯的模式，滿足了農民群眾對高品位能源的需求，提高了農民生活質量，有力促進了農業可持續發展和社會主義新農村建設，這樣既消耗掉了大量的農作物秸稈，又可實現秸稈處理規模化和農業可持續發展。同時以沼液浸種、養豬、養魚和沼渣種菇為主要內容的沼氣綜合利用規模進一步擴大。推廣以沼氣為紐帶的各類能源生態模式，是農村一些地區發展“菜籃子工程”和農民脫貧致富奔小康的有效途徑。
4．秸稈種菇及作其他工業原料。秸稈種菇既可以豐富城鄉居民的菜籃子，又可引導農民致富，出口創匯，促進生態農業、高效農業和創匯農業的發展，是處理秸稈一舉多得的好辦法。這種方法適合于在農戶個體經營或農戶集體組織產業化經營中推廣，但消耗的秸稈量很少。秸稈還廣泛用于建材、化工、草編等行業。
農作物秸稈綜合利用的現狀。我國農作物秸稈資源擁有量居世界首位，年產秸稈6 億多噸，其中42％直接或過腹還田，30％作為農用燃料，8％作工業或其他用途，20％約1.2億噸剩余秸稈未被利用。我們駐馬店市是農業大市也是秸稈產出大市，年產各類作物秸稈742 多萬噸，全市秸稈綜合利用率達到 80％以上。但仍有約計148多萬噸沒能被利用，加之歷年陳草爛垛堆積，總量會超過150多萬噸，這些剩余的農作物秸稈被廢棄于田間地頭、場院房頭，不僅占壓了大量的土地，影響了農村環境衛生，還成為農村火災的一大隱患。近年來，隨著農村經濟的發展和農民生活水平的不斷提高，農村不再需要這些農作物秸稈作為炊事的主要燃料，尤其是“三夏”“三秋”季節，一部分農民為了搶收搶種則把這些剩余秸稈絕大部分在田間直接焚燒處理掉。大量剩余秸稈的露天焚燒不但造成極大的資源浪費，而且帶來嚴重的大氣污染，甚至影響飛機的正常起降和汽車行駛的安全，并頻繁引發火災和交通事故。為解決秸稈焚燒問題，提高秸稈綜合利用率，促進農業可持續發展，各級政府三令五申禁燒秸稈，并出臺了焚燒秸稈、鼓勵利用秸稈的一系列政策，投入了大量的人力和物力，通過實施“農作物秸稈綜合利用示范工程” 等項目，有力促進了農村資源合理利用和經濟社會的可持續發展。但由于秸稈利用的有效出路不暢，焚燒現象屢禁不止。特別是在小麥、玉米收獲兩季，個別偏僻地方仍然是狼煙四起，濃煙滾滾，地面上空能見度降低，空氣質量惡化……。
秸稈綜合利用面臨的問題主要表現在：1、用于秸稈還田的農機具擁有量相對較少，同時現有秸稈還田機械大多機型落后、機具老化，就我市而言，秸稈綜合利用存在著區域發展不平衡。群眾企盼著市場開發更多的能與加快秸稈直接還田配套發展的玉米聯合收獲機械、能一次完成多道工序的小麥免耕機械等。2、秸稈壓塊在我市剛剛起步，設備本身尚需改進，產品質量有待提高。3、利用秸稈發展食用菌的生產技術人員相對較少，粗放生產比重大，品種規模分散，秸稈生產食用菌的效益還未充分發揮，距產業化要求尚有很大距離。4、利用生物菌進行秸稈發酵堆漚處于發展階段，以秸稈為原料生產有機肥有待于向產業化發展。
三、加快農作物秸稈綜合利用和促進農業可持續發展的幾點建議
目前，如何搞好秸稈的綜合利用，盡快杜絕剩余秸稈焚燒已成為政府重視、新聞媒體關注、廣大群眾呼聲強烈的一項亟待解決的問題。為防止農業生產過程中對各種資源的破壞和浪費，減少農業生產對環境的污染，做到農業發展與資源和環境相互協調，是當今全球范圍內對農業可持續發展的戰略要求。我國是一個人口眾多而農業資源相對短缺的國家，狠抓資源的節約和秸稈綜合利用，在大力提高資源利用率的同時，保護生態與環境，也是我國整個農業可持續發展的一項戰略措施。據分析我們知道，每100公斤鮮秸稈中含氮0.48公斤，磷0.38公斤，鉀1.67公斤，相當于2.4公斤氮肥，3.8公斤磷肥，3.4公斤鉀肥。就我們駐馬店市而言，150多萬噸的剩余秸稈所含的養分相當于尿素1.8萬噸，普鈣2.5萬噸，硫酸鉀3.15萬噸。由此可見，大量的剩余秸稈實際上是一個未被利用而被付之一炬燒掉的巨大資源。搞好農作物秸稈的綜合利用，使全國約計1.2億噸、駐馬店市約計150萬噸剩余秸稈得以有效利用，變廢為寶，化害為利具有重大的現實意義和戰略意義。
為此，我們建議：一要制定農作物秸稈綜合利用項目推廣規劃。根據國家秸稈養畜過腹還田、機械化秸稈還田項目發展及全國農村能源建設等秸稈綜合利用項目推廣的總體規劃和方向，結合實際情況，制定包括秸稈生物制肥項目在內的農作物秸稈綜合利用項目推廣的中長期規劃。根據本地的基礎和實際確定推廣的重點與發展規模，注重傳統方式與現代技術的結合，規劃的項目推廣安排要相對集中，以便逐步形成區域化、專業化和產業化的格局。同時要重點推廣秸稈過腹還田與制肥還田技術，把提高秸稈資源綜合利用效率，突出增加土壤有機質和培肥地力，降低農業生產成本，促進農業可持續發展放在首位。二要增加科技投入，加強科研工作。搞好秸稈綜合利用技術的開發與研究，并重點解決好秸稈轉化中的技術問題。三要積極搞好項目示范推廣工作。從實際出發，因地制宜，選擇基礎較好的縣、區進行適宜項目的技術引進、試驗示范、示范推廣。在有條件的縣、區，搞好秸稈綜合利用示范基地建設，發揮其對現代農業先進技術的強大示范影響作用。四是實現產業化經營，推行企業化管理。秸稈的綜合利用是農業生產中的一個重要環節，各級政府和農業主管部門應引導農民以科技為依托、市場為導向，實現產業化經營。如建立秸稈種菇場、秸稈氣化站、秸稈生物制肥廠等，推行企業化管理。五要采取必要的行政手段，禁止焚燒秸稈，建立完善的約束和激勵機制。嚴格執行國務院《基本農田保護條例》、《中華人民共和國土地法》等有關法規，并圍繞秸稈還田進一步制定一系列行之有效的法律法規，對焚燒秸稈、掠奪式經營土地的行為給予法律約束，對增加有機肥投入，進行秸稈還田或有效利用秸稈的農民要給予一定的政策鼓勵或獎勵。六要加大科研、推廣、管理的結合力度，加強組織領導。農作物秸稈的綜合利用工作是一項復雜的社會系統工程，要使采取的技術、經濟、行政措施和“堵”、“疏”相結合的方法得以有效實施，必須把科研、推廣、管理納入這個大系統，把各方面工作緊密結合起來，同時加強領導，搞好協調。只有主管部門和有關單位配合聯動和共同努力，才能取得較好的成效。七是各級政府要重視和支持秸稈綜合利用工作。各級政府要把搞好秸稈綜合利用工作提上議事日程，成立或指定專門機構，負責項目的組織協調，切實解決實際工作中的問題。要因地制宜，加大推廣投入力度，安排專項資金，重點支持建立示范基地，在項目的運營中政府應給予政策上的傾斜加以扶持，協助金融部門安排農業政策性貸款等。為加快農作物秸稈綜合利用和促進農業可持續發展保駕護航。

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