关于循环农业的农作物秸秆资源化利用模式探讨

舒蟒

【摘   要】 本文阐释了秸秆资源化利用对于发展循环农业的意义，介绍了有效利用秸秆的主要途径以及相关技术的发展状况，进而探讨了如何基于实现闭环能量和物质循环的原则，实现对秸秆资源的循环利用，提升农业产业链的资源环境效益。

【关键词】 利用模式;闭环循环;秸秆

[Abstract]  This paper explains the significance of straw resource utilization for the development of circular agriculture， introduces the main ways of effective utilization of straw and the development of related technologies， and then discusses how to realize the recycling of straw resources based on the principle of realizing closed loop energy and material circulation， and enhance the resource and environmental benefits of agricultural industry chain.

[Key words] utilization mode; closed loop cycle; straw

秸秆是农作物种植的副产品，在传统的农业生产生活方式下被直接当作燃料、饲料或者返田降解为肥料。但随着农业生产方式和产业结构的改变，秸秆的利用率持续下降，农民为了提高生产效率而更多的选择以就地焚烧、粉碎还田的方式处理秸秆。从生态学视角来看，不仅破坏了农业生态系统中物质与能量转化的链条，影响水土保持和农田的墒情，而且还由于烟尘等污染物的生成，劣化了农村的生活和生产环境。所以，在倡导循环农业和致力于实现农业产业化发展的背景下，有必要探索有效的秸秆资源化利用模式，优化农业产业链并且维持农业生态系统的平衡。

1  循环农业视角下秸秆资源化利用的意义

1.1  循环农业概述

粮食、果蔬等农作物的种植是最基础的农业生产活动，在投入人力、物力并利用土地等资源从事农业生产的过程中，得到种子等农产品的同时，也会产生作物的茎叶、藤蔓等经济价值较低的副产品。而理论上农作物的各个部分都是基于光合作用生产出来的生物资源，在生态学视角上来看都是农业生态系统能量与物质转化的成果。所以，实现所有产物循环利用，是维持农业经济的长期发展的基础。在传统的农业生产模式下，由于农民大多同时从事农作物种植和禽畜的养殖，在规划生产活动的过程中，可以充分挖掘所有资源的利用价值，使得农作物的不同部分都能够得到有效利用，从作物依托水土资源生长到最终以有机质的形式还田，能够形成相对完整的资源循环利用链条。但在现代农业机械化和工业化的生产模式下，要想贯彻循环农业的理念，必须依据生态学原理辅以技术性手段，探索重构农业生产领域的资源利用模式，优化农业生态系统中的能量和物质转化链条，使之形成闭环循环，从而实现资源环境效益的最大化。

1.2  秸秆在循环农业视角下的利用

秸秆主要是粮食作物的茎叶，包含了大量源自于土壤的有机物和矿物质，所以，只有基于物理学、生物学或化学原理使之回歸农田，才能够遵循农业生态系统的物质与能量守恒原则，保障环境安全和实现农业生产资源的循环利用。但在目前的农村生产生活方式下，传统的基于养殖业将秸秆转化为肥料的模式已经不具可行性;而直接利用秸秆作为生活燃料只能达到利用其能量的目的，无法让其中有利于改善土壤结构、增加肥力的部分回归农田，而且还会对环境产生不利影响[1]。因此，在循环农业视角下，必须创新秸秆的利用模式，才能够合理开发其利用价值。

2  秸秆的资源化利用途径及相关技术发展状况

2.1  秸秆的资源化利用途径

将秸秆视为农业生产领域的重要资源并加以利用，有助于提高农业生产效益，而在现代工业生产、种植养殖等技术的支持下，秸秆的利用途径和方式更加多样化。首先，可以利用机械化的生产设备将农作物的茎叶、种皮等粉碎覆盖或翻耕深埋，使其借助物理学和生物化学原理腐熟和融入土壤中，起到改善墒情和提升土壤肥力的作用[2];其次，可以以秸秆为原材料生产清洁能源或建筑材料、工业产品，例如使用秸秆生产固体、液体或气体燃料，或者加工成工艺品;再次，将秸秆粉碎或者利用生物技术发酵后，可以作为畜牧养殖业的禽畜饲料，用以替代粮食或牧草，进而以有机肥料的形式还田。此外，在菌类和中草药等作物的种植行业，成本低廉易得的秸秆是基料的首选，在相关技术日益成熟的背景下，对秸秆的需求量也在逐年增长。

2.2  秸秆利用技术的发展和应用

秸秆利用技术的研究大致有三个方向，其中生物学技术主要研究利用微生物和生物化学技术促进秸秆中的物质和能量转化，以发酵腐熟等方式生产沼气、生物肥料，在不增加环境负担的前提下，使得秸秆中的能量和营养物质能够得到有效利用;基于物理学原理的秸秆利用技术主要应用于工业生产领域，通常采样粉碎、压缩等方式加工秸秆，使其成为建筑工程等领域有利用价值的原材料[3];而化学技术则主要是通过研制催化剂、添加剂，用于促进秸秆的降解，从中分离出有利用价值的物质，例如在利用热解反应生产燃料的过程可以利用化学原理，让秸秆在特定条件下反应和生成肥料缓释控制剂等产品。

3  秸秆资源化利用模式的构建

在循环农业视角下实现对秸秆的资源化利用，必须在不增加环境负担的前提下，以形成物质和能量的闭环循环为原则，在循环利用链条的各个环节发挥秸秆的利用价值，达到优化农业产业链和践行循环农业发展理念的目的。