凤城农作物秸秆利用的基本途径

佟圣胤

摘要：秸秆是一种很好的清洁可再生能源，每两吨秸秆的热值就相当于一吨标准煤，而且其平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量约达1%。在生物质的再生利用过程中，排放的二氧化碳与生物质再生时吸收的二氧化碳达到碳平衡，具有二氧化碳零排放的作用，市场前景非常广阔。我国著名科学家，中科院院士朱清时教授讲，目前我国能源战略迫切需要研究用非粮食类生物质作原料生产液体类，气体类燃料。开发出拥有自主知识产权和具有推广价值的实用技术，保障我国植物生物质能源的安全开发利用和经济昌盛繁荣。

关键词：秸秆还田；秸秆气化；秸秆固化；秸秆生物反应堆；秸秆腐熟还田；秸秆沼气；秸秆饲料

1机械化秸秆还田

农作物秸秆还田技术主要是机械化秸秆粉碎直接还田技术，它是以机械的方式将田间的农作物秸秆直接粉碎并抛洒于地表，随即耕翻入土，使之腐烂分解，不需收集加工，既能节约运输费用，又可机械作业，同时还可以防止秸秆腐烂过程中氮、磷、钾等养分的损失。能有效增加土壤有机质含量，改良土壤结构，增肥地力，是一条最快捷、最能大批量处理剩余秸秆的有效途径。特别是对缓解土壤氮、磷、钾比例失调的矛盾，弥补磷、钾肥不足，消除化肥用量，消除秸秆焚烧造成的大气污染，净化农村环境，保护生态，实现农业可持续发展具有十分重要的意义。2015年凤城市以保护性耕作项目为依托，全市共实施保护性耕作面积25万亩，同时选定3个粮食播种面积在500亩以上的农机专业合作社，实施玉米机械化收获秸秆还田技术推广模式试验，通过项目实施，项目区秸秆还田率力争达到100%，田间地头焚烧秸秆现象基本杜绝。

2秸秆生物反应堆

秸秆生物反应堆技术是一项充分利用秸秆资源，显著改善农产品品质，大幅度提高产品质量的现代农业生物工程技术，是指在温室大棚等设施农业生产的低温季节，利用微生物分解玉米等秸秆过程中产生作物生长所需的热量、二氧化碳、无机和有机养分的生态农业创新技术。是一项全新概念的农业增产、增质、增效的有机栽培理论和技术，与传统农业技术有着本质的不同，它的研究成功从根本上摆脱了农业生产依赖化肥的局面。该技术以秸秆替代化肥，以植物疫苗替代农药，密切结合农村实际，促进资源循环增值利用和多种生产要素有效转化，使生态改良、环境保护与农作物高产、优质、无公害生产相结合，为农业增效、农民增收、食品安全和农业可持续发展，提供了科学技术支撑，开辟了新的途径。秸秆生物反应堆技术操作简单，投资少，见效快，与凤城市以农户分散生产为主的特点相适应，适合在全市范围内大面积推广应用。凤城市从2010年开展该项目，每年推广面积5000亩，利用秸秆0.5万吨。该项目的实施可以减轻病害，降低农药化肥污染，增加土壤肥力，防止秸秆露天焚烧，是改造提升传统蔬菜产业，发展现代农业和实现辽宁蔬菜产业向高产、高效、安全、可持续发展的迫切需要，对于农业环境的保护以及促进农民增收亦有着重要的现实意义。

3秸秆腐熟还田

综合考虑凤城市气候条件、种植制度、耕作模式和农民生产习惯，推广秸秆集中堆沤和玉米秸秆机械粉碎还田腐熟技术。秸秆集中堆沤技术是将秸秆通过加入秸秆腐熟剂、畜禽粪便等腐熟物堆积成肥后，施入农田。玉米秸秆机械粉碎还田腐熟是通过机械化操作，将秸秆粉碎处理，并添加腐熟剂后直接翻入土壤。秸秆腐熟还田技术的实施可改良土壤，培肥地力，土壤理化性质明显改善，土壤有机质含量稳步提高，同时减少化肥施用量10%以上。促进秸秆等有机肥资源转化利用，减少污染，改善农业生态环境，提升耕地质量。凤城市以土壤有机质提升补贴项目为依托，全市共实施面积4.7万亩，同时选定3个粮食播种面积在100亩以上的大户或农民合作组织实施秸秆还田技术推广模式试验，通过跟踪了解、实地考察，探索研究新型农业经营主体推广应用秸秆还田腐熟技术的有效机制和模式。通过项目实施，项目区秸秆还田率力争达到95%以上，田间地头焚烧秸秆现象基本杜绝。

4秸秆饲料加工

秸秆饲料是一类高纤维、低蛋白、少能量、缺乏矿物质是粗饲料，用秸秆直接喂家畜，不能满足家畜的营养需要。秸秆饲料加工是利用人工、机械等把秸秆切短、撕裂、粉碎、浸泡和蒸煮软化，或通过青贮、微贮、氨化、热喷等技术处理，可有效改变秸秆的组织结构，使秸秆成为易于家畜消化、口感性好的优质饲料。利用秸秆饲料喂养家畜，再用畜粪还田，对促进凤城农业发展和人民生活水平的提高，具有重大的现实意义。首先，秸秆喂畜可以节约大量的饲料。其次，秸秆过腹还田有利与保持和提高土壤肥力，减少化肥用量。其三，秸秆喂畜可以建设环境污染。其四，秸秆养畜，有利于改善人们的膳食结构。其五，发展秸秆养牛羊，是农民脱贫致富的有效途径之一。凤城市目前黄牛饲养量11.6万头，绒山羊饲养量29万只，生猪年饲养量66万头，年青黄贮壕及长秆饲喂牛羊等饲料化处理20万吨。

5秸秆沼气建设

以秸秆为主要原料，经过适当的预处理和碳/氮调节后，采用湿发酵工艺所产沼气基本上可满足4～5口之家的炊事之需，完全可以代替粪便产沼气。一次投料可连续产气6～8个月，每年最多投料两次。秸秆沼气发酵后不仅可以为农户提供清洁的能源，而且厌氧消化后的沼液、沼渣还是优质的有机肥料，能有效培肥地力和增强作物的抗病能力，从而实现了对秸秆的高效利用。秸秆沼气的推广不仅可以为秸秆综合利用开辟一条重要途径，而且打破了农村沼气建设对畜禽饲养的依赖性，有效解决了建设沼气无原料和已建沼气原料紧缺的问题，对普及农村沼气，全面促进农村可再生能源的发展有着重要的现实作用和深远意义。凤城市2008年沼气国债项目刚刚开始实施，可加大该项技术的研究和推广，并在实践中加以充分利用。

6秸秆固化

是指在一定条件下将生物秸秆粉碎、加温、压缩、风干等程序，将秸秆压缩成颗粒状，以较高的燃烧值，无粉尘，无污染排放，从而取代煤的一种新兴燃料能源。产品燃烧率达95%以上，灰分为5%左右，热值可达3500～4500大卡。生物质燃料具有对环境污染小、易收取、价格廉、资源丰富等优点。由于秸秆生产分散，堆积密度低，给收集、运输，贮藏和大规模应用带来了困难，秸秆压缩为成型燃料后，不仅解决了上述问题，而且可以形成商品能源。凤城地区农作物秸秆资源丰富，具备了秸秆固化利用资源的条件，可以在收购秸秆的过程中，既解决了大多数家庭处理秸秆难的问题，又给农民增加了经济收入，带来可观的经济效益和社会效益。自2011年以來，凤城市先后在18个村推广生物质成型燃料炊事采暖炉2760台，该炉通过燃烧秸秆颗粒（生物质煤）取代传统的煤，既控制了二氧化硫、硫化氢等有害气体的排放，同时减少了有害气体的排放，降低了粉尘的污染及炉渣的排放，净化了环境。

7秸秆气化

是以秸秆为原料，利用气化装置，在无气化剂或以氧气、水蒸气或氢气作为气化剂，在高温条件下通过热化学反应将秸秆中的可燃部分转化为可燃气的过程。秸秆气化的特点是燃气生产可控性大，受自然条件影响小，可以显著提高秸秆燃用的热效率，而且材料来源广泛。秸秆燃气无尘、无烟、无污染，属于清洁能源，不仅可用于炊事，而且能与取暖设备相连用于取暖，与烘干设备结合用于烘干农产品，与发电设备连接用于发电。秸秆气化站是将秸秆干烧裂解产生甲烷气体，集中存放，集中供气，可以高效地利用秸秆资源，改变农村炊事能源结构，减少原煤、薪柴的使用量，不但可以保护自然植被，建设对环境的破坏，还可以大大的减少二氧化碳的排放，减轻对大气环境的污染。凤城市现有秸秆气化站5座，分别是边门镇明亮村秸秆气化站、宝山镇大营子村秸秆气化站、鸡冠山镇大地村秸秆气化站、薛礼村秸秆气化站、通远堡镇二道坊村秸秆气化站。根据实际用气量，每天均燃烧秸秆2炉，燃烧秸秆1吨/天，农户根据需要按表收费，每立方米用气根据物价局定价每立方米用气价格为0.6元，每户农民每个月消费30元左右，便可使用清洁、便利的秸秆气。

通过实地调查，结合凤城实际，提出以农作物秸秆为主要原材料的综合利用模式。