吉林省农作物秸秆资源利用的最佳途径

徐晓红 高明 田子玉 高峰

摘 要：吉林省是我国粮食主产区之一，相应地秸秆资源也特别丰富。该文通过对吉林省的秸秆利用现状和目前利用存在的问题分析，提出秸秆直接还田和饲用是秸秆资源开发利用的最佳途径。

关键词：秸秆；利用；途径

中图分类号 S141.4 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）18-0075-02

近些年，我国农作物总播种面积在1.6亿hm2以上，粮食总产量保持在5.4亿～6.1亿t，按照粒秆比1∶1.2的比例进行估算，我国每年农作物秸秆的产量在6.5亿～7.3亿t，粮食作物秸秆占总量的90%左右。其中，玉米秸秆占37%，稻草秸秆占28%，小麦秸秆占15%。

1 吉林省农作物秸秆资源现状

吉林省自改革开发以来，逐步成长为全国重要的农业大省，是我国粮食主产区，特别是玉米产量，2010—2014年，吉林省玉米产量由占全国玉米总产量的11.3%逐步升到12.7%，占有重要地位。因此在秸秆资源上，吉林省的秸秆特别是玉米秸秆也是特别多。近十年来玉米播种面积占粮食作物面积的65%以上，2012年以来达到了70%以上。（产量占粮食总产量的71%～78%），因此，吉林省秸秆资源以玉米秸秆为主。2014年吉林省玉米获得大丰收，年产玉米2 733.5万t。按玉米秸秆和籽粒比1.6∶1推算，年产玉米秸秆4 373.6万t左右。按照80%可收集资源计算，可收集秸秆资源量为3 499万t，主要集中在长春、吉林、松原、四平和白城等中西部地区。

2 秸秆资源利用的主要途径和存在问题

我国是世界上农业起源地之一，农民对农作物秸秆利用的历史也很悠久，只是过去农业生产水平低、农作物种植密度低，产生的农作物秸秆数量不多，因此农作物秸秆的利用只有少部分用于垫圈、牲畜粗饲料和堆沤肥外，主要用作烧材做饭用和烧炕取暖的用途[1]。但随着农业科技的进步，我国农业生产特别是东北地区农业发生了巨大变化，改革开放以来，我国农作物播种面积和产量都大幅提高，几乎每5a就跨上一个新台阶，相应地农作物秸秆数量也成倍增长，而传统的秸秆利用并没有相应大的改变，加上农村生活能源中燃煤、沼气和天然气的广泛使用，还有化肥在农作物生产中的使用，使农村每年有大量的秸秆富余。目前，吉林省秸秆资源利用的主要途径是农村生活燃料和牛、羊等牲畜粗饲料，秸秆有效利用率仅为15%。剩余利用不了的秸秆任由农民来处理，但是处理秸秆仍是一大难题，而如果不能在下次播种前处理掉秸秆，就会影响农作物的播种，南方会影响秋播和春播，北方会影响春播。因此就出现了大量焚烧秸秆的现象，而且焚烧秸秆的趋势愈演愈烈。在秋收后和春天播种前，大量农民选择晚上在田间就地焚烧农作物秸秆，产生了浓重烟雾，不仅对秸秆这种可利用资源造成了严重的浪费，而且还成为新农村环境保护的头号问题，甚至也造成了周边城市的空气环境污染问题加重[2]。

近年来，国家和地方政府不断出台禁止焚烧农作物秸秆的法律法规，大量的农作物秸秆常年堆在田间地头和农民的宅前屋后，不仅成为火灾隐患，且秸秆因雨淋日晒可导致发霉变质和农作物病虫害传染源[3]，而成为目前农村面源污染的新源头和新农村农民人居环境建设中最为头疼的问题。

3 秸秆直接还田和饲用是资源开发利用的最佳途径

党的十八大提出建设生态文明，从循环经济理念出发，笔者认为，若将农作物秸秆作为化工、轻工和发电原料，客观上严重违背了循环经济理念，会造成农作物秸秆这一生物质资源的浪费，大规模开发并长此以往下去，将会加剧已经濒临崩溃的农业生态环境的失衡，此举与建设生态文明背道而行，只能当作权宜之计，不宜大力倡导。而秸秆直接还田和饲用（过腹还田），符合循环经济理念，使农作物秸秆这一生物质资源得到科学和合理利用，是秸秆资源开发利用的最佳途径。

3.1 秸秆直接还田是最重要的利用方式 秸秆中含有大量的氮、磷、钾、微量元素和有机质，是种植业生产重要的有机肥源。据有关学术报道，豆科作物如大豆、红豆和绿豆的秸秆中含氮较多，禾本科作物如常见的玉米、小麦、水稻、高粱等作物的秸秆中含钾较多，作物秸秆提供的养分约占中国有机肥总养分的13%～19%。以现有6亿多t的秸秆产量计算，秸秆中氮磷钾养分含量相当于400万t尿素、700万t过磷酸钙和700万t硫酸钾[7]。

从技术试验和国内外技术应用推广的经验来看，玉米秸秆在直接翻压或者粉碎后还田在改进土壤质量和提高作物产量方面都有显著的正面作用。吉林省的秸秆资源中以玉米秸秆的产量为最高，技术推广潜力巨大。（1）玉米秸秆直接还田能够提高土壤肥力。其主要技术依据是秸秆还田可提高土壤孔隙度和非毛管孔隙度，降低土壤团聚体含量；还能够提高土壤腐殖质的含量，提高土壤的供肥能力。在保墒节水方面，能够增强土壤蓄水、保水性能和粘质土通透性等。在增加土壤空隙度方面，秸秆还田可以增加土壤孔隙度和减少土壤容重。在调控田间温度方面，秸秆具有遮光性和对地面逆辐射的阻挡作用，因此在田间温度升高或者降低时对土壤能起到良好的保温作用。（2）玉米秸秆长期直接还田能够间接增加农作物的产量。华北地区和东北地区的很多研究结果也表明，玉米秸秆直接还田能有效提高农作物的产量，增产幅度大致在1.34%～30.7%。（3）如果秸秆直接还田所采用的技术合适，还可以带来良好的经济效益。据河南南乐县多年观测总结，连续2～3a实施玉米秸秆直接还田，一般能提高单产20%～30%左右，平均1hm2增加小麦产量405kg，增加玉米产量1 179kg，平均1hm2增收3 210元[2]。多数研究都表明，秸秆和化肥配施可以提高作物产量[4]，可以提高氮肥利用率10%～15%，提高磷肥利用率20%左右。若以还田后耕地1hm2可以少施尿素112.5kg、二铵112.5kg、钾肥75kg计算，每年1hm2可以少投入1 500元[5]。扣除秸秆直接还田新增总成本费用1hm21 950元，秸秆还田1hm2能获取2 760元的净收益。此外，秸秆还田措施还可以有效灭杀秸秆中越冬的害虫，减轻下茬农作物害虫危害。

目前秸秆直接还田方式主要有秸秆切碎直接翻入土壤（配施速效肥助分解）、留高茬还田（水稻、小麦等作物居多）和覆盖免耕还田（南方水稻田居多）。近年来推广面积最大的高留茬还田，约占秸秆直接还田总面积的60%，切碎翻压和覆盖还田分别占22%和18%。

3.2 秸秆饲用——过腹转化 人们对肉类的需求不断膨胀，使得畜牧业规模不断扩大。但草原的资源有限，以往传统上以放牧方式发展牛、羊畜牧业将成为历史，而取代以秸秆饲料搭配精饲料的饲养方式成为我国发展牛、羊养殖的主要选择。因此发展节粮型畜牧业，实现人畜分粮势在必行。过腹转化就是将农作物秸秆用作牲畜的饲料，通过牲畜的消化和吸收，以粪、尿的形式还田。目前，普遍推广应用的主要有青贮氨化过腹还田技术。实现了秸秆、饲料、牲畜、肥料、粮食的良性循环。

秸秆作为一种粗饲料的主要特点是粗纤维含量高（30%～40%），并含有不易被消化的木质素等。虽不能为猪、鸡等食粮型畜禽所直接利用，但却能被牛、羊等反刍动物吸收和利用[7]。农作物秸秆经上述动物过腹消化后，其粪尿经无害化处理可成为农作物种植的优质有机肥料，因而秸秆这一转化过程又称为“过腹还田”，成为秸秆还田的另一种表现形式。

秸秆富含纤维素、半纤维素、木质素等非淀粉类大分子物质，在自然条件下，玉米秸秆的纤维素及半纤维素大都可以被牛、羊等反刍动物消化吸收，但木质素却不好消化利用，并且缺乏某些必需的矿物质元素。在对秸秆采用化学法、物理法和生物处理法进行处理后，其适口性和营养价值都大大改善。但仍不能为单胃动物如猪、禽等动物所利用。秸秆只有经过微生物发酵，通过微生物代谢产生的特殊酶的降解作用，将其纤维素、木质素、半纤维素等大分子物质分解为低分子的单糖或低聚糖，才能提高营养价值，提高利用率、增强口感性，增加采食量[9]。据测定，玉米秸秆揉碎氨化后，其粗纤维由33.4%降到16.72%，其粗蛋白含量由原来的3.3%～4.4%增加到11.8%～13.5%；微贮后，可消化粗蛋白含量增加到13.8%；稻草氨化后粗蛋白由3.36%增加到12.27%，微贮后增加到12.53%；麦秸氨化后粗蛋白由3.6%增加到11.6%，微贮后增加到12.2%[8]。经过加工处理后的秸秆饲料，干物质家畜体内消化率提高24.1%，粗纤维体内消化率提高43.8%，有机物家畜体内消化率提高29.4%，粗蛋白消化率提高35.3%。微贮秸秆饲料中干物质、有机质、蛋白质、中性和酸性洗涤纤维消化率均可达到与羊草相同的水平[6]。秸秆经有效处理后，由于适口性增加，牛、羊采食速度提高，采食量增加，秸秆利用率由不足50%提高到95%左右。

另外，农作物秸秆还可用于栽培食用菌和生产沼气。采用玉米秸秆作为基料栽培食用菌后的底料以及生产沼气后的沼渣、沼液，均可以作为有机肥直接还田，符合循环经济理念，满足农业可持续发展的要求，并作为农作物秸秆直接还田和作为饲用（过腹还田）的追加及补充形式，进一步推进农作物秸秆这一巨大生物质资源的合理开发利用。

参考文献

[1]顾丽.长期与短期秸秆还田后稻米品质的差异性变化研究[D].扬州：扬州大学，2008.

[2]吕开宇，仇焕广，白军飞，等.中国玉米秸秆直接还田的现状与发展[J].中国人口·资源与环境，2013，23（3）：171-176.

[3]杨思思，汪一名，刘磊.吉林省秸秆资源综合利用发展模式研究[J].农业与技术，2015，35（21）：10-11，23.

[4]赵兰坡.施用作物秸秆对土壤的培肥作用[J].土壤通报，1996，27（2）：76-78.

[5]李亚伟，刘俊，黄奇.稻麦连作模式下稻秸不同还田方式和还田量对小麦的影响 [J].现代农业科技，2014（8）：23-26，29.

[6]王力生，章孝荣，马友华，等.安徽省秸秆饲料化利用现状、问题和对策 [J].中国牛业科学，2010，36（2）：46-48.

[7]秸秆.http：//baike.baidu.com/link？url=021o9ehrD Dyq5yQYu1g Ax

H8ETo1q5SNqkdYJudO7gZSRofD9YzjbVdL8b KZlhANMcVt V8Zf

Fv8v_pRchd_wEDa.

[8]马晓莉.农作物秸秆综合利用[J].吉林农业，2013（8）：33.

[9]房兴堂，陈宏，赵雪峰，等.农作物秸秆饲料加工利用技术[J].中国资源综合利用，2007，25（7）：9-11.