我国当前秸秆综合利用方式浅析

刘长永,李玉琴，胡 洪，刘 苏，杨 洋，李 豫

(四川省宜宾市翠屏区农林畜牧局，四川 宜宾 644000)

中国是农业大国，也是秸秆资源最为丰富的国家之一，每年生产6.4亿t的秸秆，且随着农作物单产的提高，秸秆产量也将随之增加[1]。但由于利用不当，近几年，秸秆焚烧变成了影响空气质量的主要原因之一。据专家测算，每立方干物质焚烧后产生废气250m3。每逢春秋季节，在整地前和收获后浓烟滚滚，火光四起。秸秆焚烧时会产生一氧化碳、二氧化硫、悬浮颗粒等有害物质，对人体的呼吸道、眼睛也有刺激，尤其是中老年儿童以及患有呼吸道疾病的人。对我们的航空、铁路、高速公路造成不利影响，能见度降低，容易引发交通事故。有时还引起火灾，烧毁农作物、树木、房屋，烧死烧伤人、畜现象时有发生，影响了城乡居民的生活质量。在我国的现阶段，无论是山区还是平原，都在共同期待解决秸秆露天焚烧和综合利用的问题。

1 秸秆综合利用问题的由来

近年来，外出务工已成农村的主要收入来源，各种秸秆替代品都有了，牲畜有饲料，盖房子也不用秸秆了，农村都有天然气、煤气、电来烧饭，草绳基本被塑料绳尼龙绳替代了。种地的效益实在是太低，田地里懒得费工费力的堆沤杂草秸秆培肥了，简单的施用化肥省事省工。作物收割后的秸秆，堆在地里隐患多，占用农时、污染水土，处理起来麻烦、成本高，即便在污染大气、弊害多多、以及严禁焚烧秸秆政令的情况下，大多数农民还是倾向于一烧了事。在大气环境污染的严峻形势下，我们必须“以用促禁”，加强秸秆综合利用，促进秸秆资源肥料化、饲料化、基料化、原料化、能源化转变，从源头减少秸秆露天焚烧。

2 秸秆综合利用方式利弊分析

2.1 秸秆肥料化

秸秆肥料化主要是秸秆直接还田、用作饲料过腹还田。秸秆还田可以增加土壤有机质，改善土壤结构，提高土壤肥力。据统计，一般连续秸秆还田10年之后，土壤有机质含量可提高1%～1.5%；连续3年秸秆还田，土壤中水稳性团粒总量和田间持水量分别增加40.4%和15.1%；增加土壤氮素供应，减少化肥施用；可以提高土壤的酶活性，碱性磷酸酶、转化酶、脲酶、过氧化酶都有不同程度的增加。

但是秸秆直接还田存在诸多问题。早期会出现秸秆降解微生物与作物幼苗争肥的矛盾，甚至导致黄苗、死苗等。秸秆翻压还田后，土壤变得过松，孔隙大，土壤与种子不能紧密接触，影响种子发芽生长，吊根。秸秆还田过程中，无法杀死虫卵病菌，即使通过费工费时的秸秆堆沤，一些细菌病毒也不能够被杀死，残留的病害成几何级增长，难以控制。河南南阳、安徽淮北、江苏徐州等地的调查表明，凡是秸秆还田的地方，病虫害特别高发，导致农作物减产三成左右。为了保证粮食产量，农民只有增加化肥和农药的剂量。目前，我国化肥的用量是国际通用用量的5～6倍，这意味着即使短时间内粮食产量有了保障，但从长远来看，随着被化肥、农药侵蚀的土壤肥力逐年下降，粮食产量也必然下降，形成恶性循环[2]。综上，对我国当前高密度、无休耕的农业生产模式，不当的秸秆还田反而造成新的环境污染，秸秆直接还田需慎重使用。可考虑适当降低秸秆直接还田的总体数量比重[3]，不能够直接将欧美大部分秸秆还田的模式拿来就用。可以选择性参考韩国模式：20%用于还田[4]，且还田一定选用健康、无残留病害的秸秆，多途径全量化利用。秸秆理论上可以作为有机肥原料，但运费高，占空间，成本大，产投比低，有机肥厂家基本不直接采用体积庞大的秸秆为原料生产有机肥。过腹还田归类为饲料化，下文详述。

2.2 秸秆饲料化

4t普通秸秆的营养价值与1t粮食的营养价值相当，但秸秆简单直接地喂饲牲畜，其营养价值含量低、适口性差，大大降低牲畜的消化率。通过青贮、微贮、氨化、膨化、压块(颗粒)、揉搓丝化，可大大提高其适口性和营养价值含量。秸秆通过饲料化过腹还田，是非常科学、生态的秸秆利用方式。但目前存在养殖场基础设施不完善、秸秆利用成本高、收储困难等诸多问题[5]。部分大型养殖场和大部分中小型养殖场草棚容积小且简陋，秸秆大量储存受到限制；秸秆收获季节性非常强，快速收集、处理秸秆的能力明显不足；有秸秆的揉丝、压块、包裹打捆等技术，理论上能够提高秸秆的利用率及存储能力，但硬件设备支持不够，很少被广泛分布的中小型养殖场采用。

2.3 秸秆基料化

秸秆基料化主要包括用秸秆作食用菌生产栽培基质、植物育苗与栽培基质，动物养殖过程中圈舍垫料，还包括固体微生物制剂生产所用的吸附物料等。基料化后的下脚料可进一步转化为肥料等，多次利用。农作物秸秆基料化利用，方式多样、市场广阔、潜力巨大[6]，可作为秸秆综合利用的重要补充。

2.4 秸秆能源化

目前秸秆能源化利用的方法主要有:生产沼气、生物质热解裂化气化、生物质液体燃料化、生物质压缩固化。秸秆沼气化主要是利用厌氧法处理秸秆废物及禽畜粪便和高浓度有机废水，分解转化生物质形成沼气。生物质热裂解气化是指在高温下，秸秆经过干燥、裂解、氧化反应和还原反应等，得到的可燃烧的气体。生物质液体燃料化是指生物质在无氧或缺氧条件下，利用热能切断生物质大分子键，使之转变为小分子物质，裂解生成液体燃料，如乙醇、植物油等，可作为清洁燃料直接代替汽油等石油燃料。生物质压缩固化技术是将秸秆压缩成型，制成可代替煤炭的压块燃料[7]。 秸秆加以资源化、能源化、产业化利用，变废为宝，是大势所趋。但在我国实际利用中，如同饲料化一样，原料收集难、运输难、储存难,是阻碍秸秆资源能源化利用的瓶颈。

2.5 秸秆原料化

秸秆可以作为原料生产人造板材、制造纸浆、秸秆块墙体、秸秆容器等。秸秆是非常好的原材料，生态、健康、可降解，但也存在收集难、运输难等问题。

3 讨论和建议

综上所述，我国秸秆综合利用还未跟上生态环境保护的要求，在秸秆利用方面也存在一些客观的认识误区。政府引导侧重于秸秆还田的好处，较少考虑秸秆直接还田对环境的负面影响和对粮食产量的影响。秸秆收集难、运输难、储存难，秸秆综合利用难以走出田块和种植业行业内部。为此，对我国秸秆综合利用提出以下建议。

(1)加强多途径秸秆利用产业化引导，把秸秆饲料化、能源化、原料化作为秸秆综合利用主要方式来宣传和推进，加强政策鼓励和项目倾斜。强调秸秆资源化利用大循环的思路，各产业相互扶持、互为资源、共同发展。

(2)技术难点突破 加强秸秆还田腐熟技术研发，解决秸秆还田后病虫害加重等问题；加强轻型小微型压块(颗粒)机、粉碎机、打捆机等的研发和推广使用，最好有适宜于山区丘陵的，易送到田间直接操作的轻便机械，直接在田间压缩秸秆体积，减少运输阻力。

参考文献：

[1]韩鲁佳，闫巧娟，刘向阳，等.中国农作物秸秆资源及其利用现状[J].农业工程学报，2002,18(3):87-91.

[2]郑晋鸣.别让秸秆成减产“祸首”——关于秸秆处理的再调查[N]. 光明日报，2014年2月12日第10 版.

[3]王红彦，王飞，孙仁华，等. 国外农作物秸秆利用政策法规综述及其经验启示[J].农业工程学报，2016,32(16):216-222.

[4]周应恒，张晓恒，严斌剑. 韩国秸秆焚烧与牛肉短缺问题解困探究[J]. 世界农业，,2015(4)：152-154.

[5]葛彦伟，周献民. 秸秆饲料化利用存在的主要问题及原因[J].河南畜牧兽医，2014(35)，1：35-36.

[6]石祖梁，王飞，李想，等. 秸秆“五料化”中基料化的概念和定义探讨[J].中国土壤与肥料，2016(6)：152-155.

[7]王永明，蒋振山，朱小宁. 我国秸秆能源化利用的瓶颈及解决思路[J].节能与环保，2009(12)：13-15.