农作物秸秆和畜禽粪便资源的开发利用

周伟艳

摘要：农作物秸秆和畜禽粪便的开发利用，对于促进我国农业可持续发展具有重要意义。介绍农作物秸秆和畜禽粪便利用的主要模式和关键技术，以期为我国农作物秸秆和畜禽粪便资源化利用技术的推广应用提供参考。

关键词：生态农业；农作物秸秆；畜禽粪便；资源化利用；技术

中图分类号：X713 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）12-0059-02

我国是世界上农作物秸秆和畜禽粪便产出量最大的国家之一。农作物秸秆和畜禽粪便资源的开发利用，既涉及到农业生产系统中的物质高效转化和能量高效循环，是循环农业的重要实现途径，也涉及到整个农业生态系统中的土壤肥力、水土保持、环境安全及可再生资源高效利用等可持续发展问题，又涉及到农民生活系统的家居温暖和环境清洁，逐步成为农业和农村社会经济可持续发展的必然要求。

据统计，我国每年产生各类农作物秸秆约7亿t，畜禽粪便产生量约30亿t。目前农作物秸秆约60%未被有效开发利用，大都随处堆放、丢弃或就地焚烧，严重污染了环境；大量畜禽粪便不经任何处理直接排放或露天存放，严重破坏了农村和城镇居民的生活环境。随着种植业、养殖业的不断发展，以及农业生产水平和农民生活水平的提高，对原来主要用作燃料和肥料的农作物秸秆和畜禽粪便的利用越来越少，而农作物秸秆量和畜禽粪便的产出量越来越多，逐渐由“资源”变为“污染源”。因此，农作物秸秆和畜禽粪便的开发利用，对于消除环境污染、改善农村生态环境、促进农业的可持续发展具有现实和深远的意义。

1 农作物秸秆和畜禽粪便利用的模式

“生态农业”是指在保护、改善农业生态环境的前提下，遵循自然生态规律，运用系统工程方法和现代生物技术，进行资源循环利用的农业发展模式。目前，生态农业是我国农业发展的方向，也是国家支持、鼓励的一种农业发展模式，但是由于以往科技发展的限制，一直没有得到很好的普及。据测定，无论是农作物秸秆还是畜禽粪便，均含有大量的有机物，加以合理利用就可变为可再生资源。随着农业生产水平及环保意识的不断提高，农业发展方式也正在发生变化，更加注重农业清洁生产和废弃物综合利用，通过对农作物秸秆和畜禽粪便的综合利用达到节约资源和减轻污染的目的，促使农业生态系统和经济系统逐渐向良性循环方向转变，是农业可持续发展的必然选择，这样不仅可以保护环境，而且可以将农作物秸秆和畜禽粪便资源充分地加以利用，从而创造出巨大的循环性经济、社会和生态效益。

2 农作物秸秆和畜禽粪便开发利用的关键技术

2.1 秸秆还田技术

秸秆中含有丰富的有机质和氮、磷、钾、钙、镁、硫等肥料养分，是可利用的有机肥料资源。秸秆还田已成为持续农业和生态农业的重要内容。秸秆还田可增加土壤有机质和速效养分含量，培肥地力，缓解氮、磷、钾比例失调的矛盾，并可改良土壤结构，使土壤容重下降、孔隙度增加，更有利于涵养水分；同时，秸秆还田还为土壤微生物提供了充足的碳源，促进微生物的生长、繁殖，提高土壤的生物活性，减轻土壤盐碱度，增加作物的产量，优化农田生态环境。秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项增产措施，一般可增产5%～10%，但是要达到这样的效果并非易事，只有采取合理的秸秆还田措施，才能起到良好的还田效果。

秸秆作为有机肥料还田的利用方法有3种：秸秆直接还田、间接还田（堆沤还田）及过腹还田。

2.1.1 直接还田技术 秸秆直接还田是指作物秸秆不经腐熟，通过人工或机械操作，按照不同形式直接将秸秆归还土壤的一种培肥、改善土壤耕层结构的改土技术。近年来，造成耕地质量下降最突出的问题是化肥的超量使用，而有机肥的用量越来越少，不利于土壤肥力的保持和提高。秸秆经粉碎后直接翻入土壤可有效增加土壤养分，改善土壤物理性质，蓄水保墒，减少水土流失，减少作业环节，降低生产成本，提高土壤通透性，降低土壤容重，优化农田生态环境，提高作物产量，同时也缓解了因秸秆无法处理而造成的环境污染问题。秸秆覆盖还田技术的关键是配施氮肥，以

1 000 kg秸秆至少加11 kg纯氮为宜。随着我国农业生产水平的逐年提高，秸秆直接还田面积也在逐年增加。目前，秸秆直接还田综合利用技术已经成熟，是各地大力推广、应用最多的秸秆还田技术模式，已成为秸秆综合利用的主要形式。

2.1.2 堆沤还田技术 秸秆堆沤还田也称高温堆肥，是一种传统积肥方式，利用夏秋季高温季节将秸秆堆积，采用厌氧发酵沤制。其特点是时间长，受环境影响大，劳动强度高，产出量少，成本低廉。现已发展推广应用了301菌剂、催腐剂、HEM菌剂、酵素菌等快速堆沤秸秆还田技术，缩短了沤制时间。秸秆堆沤还田适用于农户分散小规模应用，目前在农村地区采用较少。近年来，土壤基础肥力降低，土壤有机质含量下降，制约着农作物产量和品质的提高。而秸秆堆沤还田能有效增加土壤有机质含量，改良土壤，培肥地力。据试验，实行秸秆还田一般都能增产10%以上，坚持常年堆沤还田，不但在培肥阶段有明显的增产作用，而且后效十分明显，有持续增产作用，因此，秸秆堆沤还田是保持和提高土壤肥力的重要途径。

2.1.3 过腹还田技术 秸秆经过青贮、氨化、微贮处理后作为饲料饲喂畜禽，在动物腹中经消化吸收一部分营养（如糖类、蛋白质、纤维素等营养物质），其余变成粪便，是上好的肥田原，施入土壤可培肥地力，无副作用。而秸秆被动物吸收的营养部分可有效地转化为肉、奶等，被人们食用，提高了利用率。秸秆过腹还田不但可以缓解畜牧业发展中饲料粮短缺的矛盾，增加畜禽产品，还可为农业增加大量的有机肥，培肥地力，降低农业成本，促进农业生态系统良性循环。但目前过腹还田技术推广的深度、广度是远远不够的。

2.2 生物秸秆反应堆技术

生物秸秆反应堆技术是应用生物技术将秸秆转化为作物生长所需的热量、CO2、营养物质和抗病孢子的生态农业新技术。秸秆反应堆技术可以提高温室内CO2浓度，从而促进作物光合作用，还可以提高地温，减轻病虫害，使温室蔬菜提早上市10 d左右，且蔬菜品质得到明显改善。目前，该项技术在辽宁省温室大棚蔬菜生产主产区朝阳地区应用较为普遍，取得了良好的经济效益和社会效益。

2.3 沼气工程技术

2.3.1 沼气工程模式 1） 以食用菌生产基地、大型奶牛养殖场为物质来源的沼气工程模式。这种工程将畜牧业、种植业、食用菌生产紧密联系在一起，具有规模效益，能够集中进行沼气的工业化应用。2） 以农户为单元的复合庭院经济沼气工程模式。该模式对于山区和居住分散的农村来说尤为实用。

2.3.2 沼气工程技术 1） 沼气工程建设。包括预处理池、沼气池、沉淀池、贮肥池、沼气净化及利用设施等。2） 配套开发。加工商品有机肥等，开展废弃物的多途径资源化利用。

2.4 食用菌工程技术

2.4.1 农业废弃物（食用菌培养料）集中处理技术 建设农业废弃物机械化集中处理场，采用集中处理分散种植，可以简化农户生产工序，降低生产成本和劳动强度，提高生产效率，调动菇农生产积极性。

2.4.2 食用菌品种筛选 食用菌选择的品种主要有双孢菇、草菇、姬菇、榆黄菇、鸡腿菇。

2.4.3 农业废弃物生产食用菌技术 一是利用牛粪、麦秸、玉米秆、稻草栽培双孢菇高产技术。二是利用麦秸、玉米秆、稻草、食用菌废料栽培草菇高产技术。三是利用食用菌废料栽培姬菇、榆黄菇、鸡腿菇高产技术。

参考文献

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