我国秸秆的利用现状及应用技术
2017-04-05杨瑷嘉
杨瑷嘉 张 婷
(沈阳工学院生命工程学院,辽宁抚顺 113122)
我国秸秆的利用现状及应用技术
杨瑷嘉 张 婷*
(沈阳工学院生命工程学院,辽宁抚顺 113122)
农作物秸秆是一种重要的可再生资源,我国秸秆资源丰富,分布广泛,但是利用方式方法简单,影响了秸秆的利用效果。本文主要介绍了我国秸秆综合利用现状及应用技术,为其广泛利用提供参考。
秸秆;利用;现状;应用技术
农作物秸秆的数量庞大、种类多、资源分布广泛,世界秸秆年产量超过29亿t。秸秆是一种宝贵的可再生资源,用途广泛,但其利用方法相对简单,大多以直接燃烧和秸秆还田为主,少量用于培养沼气、生产食用菌和制作饲料等,综合利用效率不高。露天焚烧是我国目前解决秸秆问题的主要方法,焚烧秸秆不仅浪费资源,而且还污染大气环境,危害人体健康,甚至影响交通。随着我国农民生活水平的不断提高、农村资源结构的不断改善,应加大秸秆的综合开发力度,提高其综合利用效率,达到增加农民收入、加快推进农村生态建设的目的。秸秆的综合利用方法主要有制作有肥料、饲料、燃料、工业原料等几个方面[1],现将其介绍如下。
1 秸秆还田技术
秸秆还田后可增加土壤速效养分含量,有效保持土壤地力,防止水土流失,保护土壤的生态系统,同时还可提高土壤的有机成分含量,减少化肥用量,调节土壤的温度和湿度,预防病害发生。秸秆还田技术操作简单,是其实现资源化利用的重要途径[2]。
2 栽培食用菌技术
农作物秸秆中含有丰富的纤维素和木质素等有机物,可以作为栽培食用菌的原料,提高秸秆的利用价值和食用菌的品质与产量。以秸秆为生料栽培香菇、鸡腿菇等菌类都取得了成功,产量较高,经济效益显著[3]。用作食用菌的培养料后,秸秆还可作为优质有机肥还田。[4]
3 动物饲料化技术
作物秸秆可以作为食草动物的饲料。用秸秆作饲料不仅可以节约大量粮食,还可解决畜牧业原料不足等难题[5]。
4 发酵有机肥制沼技术
可以用农作物的秸秆、落叶、杂草、动物的排泄物等做原始材料制作有机肥,发酵生成沼气。粉碎农作物秸秆,加入动物的排泄物,搅拌均匀,通过微生物发酵可以生成沼渣、沼液、沼气。目前可用稻壳、玉米芯、秸秆等来替代麸皮,经过适当的处理后可作为真菌曲种发酵的原材料。秸秆资源丰富、应用技术简单、生产成本低,发展前景广阔[6]。
5 生产人造板材技术
用秸秆生产出来的可降解材料主要应用于一次性餐具和建筑材料等。用秸秆做一次性餐具具有成本低廉、性能好、无污染等特点,具有十分广阔的市场前景。由于秸秆杂细胞多、硅元素含量高,在制作纸张的过程中使用化学物质污染大,排放的污染液体难以处理,污染处理成本高,且用农作物秸秆造纸成本高,产品销售难[7],因此农作物秸秆在造纸技术中并不受到重视,但利用秸秆生产木质纤维板技术获得了国家的认可[8]。
6 秸秆气化技术
秸秆气化是指在没有氧气的状态下加热秸秆,使秸秆中的碳元素、氢元素、氧元素等分解为一氧化碳、氢气、甲烷等可燃性气体。气化后的秸秆不仅可以解决农村生活用气,还可缓解农村环境的污染。南京市江宁区有20多座秸秆气化站,2008年江宁区被江苏省农林厅评为为全省秸秆综合利用示范县(区)[9]。
7 秸秆发电技术
秸秆发电技术是采用生物质直燃的发电设备和技术,将农作物的秸秆和枯枝落叶、杂草等作为材料进行发电,燃烧后的草木灰还可用于生产磷钾有机复合肥料。秸秆发电不仅可消耗秸秆资源,还可获得可观的经济效益、社会效益和生态效益。目前秸秆发电技术和发电设备已经基本成熟[10]。
8 生产蛋白技术和反应堆技术
用现代生物工程技术生产蛋白,必须经过微生物酵解反应,即用发酵来培养微生物而制成蛋白质。这种技术可以将秸秆中的纤维素、半纤维素等大分子多糖部分分解成多种小分子糖和粗蛋白等,生产的饲料更容易被畜禽吸收。秸秆反应堆技术主要包括生物反应堆、植物疫苗、设施工艺三大部分[11],其技术特点是用秸秆代替化肥、用植物疫苗代替农药。
9 秸秆制煤技术
在不添加任何粘合剂的情况下将农作物秸秆、锯末、生活废品等采用生物化学技术进行加工,经过煤化调制后高温、高压制成黑色方块燃料(绿煤),便于储存和运输,使用方便[12]。
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[3] 周良.对国内秸秆利用现状的思考[J].安徽农业科学,2012,40(32):15853~15855
[4] 王璐,肖健.农作物秸秆利用技术现状及发展对策[J].安徽农学通报,2010,16(15):166~168
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[7] 侯德明,周俊,赵蕊.张掖市农作物秸秆综合利用现状及发展建议[J].甘肃农业,2009,(5):16~17.
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[10] 彭珍凤,陈杏华,查跃华.农村秸秆处理和资源化利用技术现状与发展趋势[J].农业装备技术,2009,35(2):11~13.
[11] 刘玲,刘长江.农作物秸秆的利用现状及发展前景[J].农业科技与装备,2008(2):123~124.
[12] 高海,李国东,刘伟,等.农作物秸秆综合利用现状及技术[J].现代农业科技,2011,(18):290~210.