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农作物秸秆利用现状及综合利用技术

2021-12-24

农村科学实验 2021年22期
关键词:压块农作物秸秆

冯 燕

(山东省济南市莱芜区农业农村局,山东 济南 271100)

农作物秸秆作为一种农业生产废弃物,是放错地方的资源,具有多种开发用途,属于可再生物质资源。我国农业种植面积较大,农作物秸秆资源也较为丰富,但秸秆处理不当,如直接进行焚烧,不仅会带来严重的污染问题,同时也造成资源的浪费。因此,当前的农作物秸秆处理越来越倾向于再次利用,如将秸秆作为畜牧饲料或还田,不仅解决了焚烧产生的严重污染,同时也提高了秸秆的利用率,实现农业的长远持续发展。

1.分析农作物秸秆的综合利用的意义

根据《第二次全国污染源普查公报》公布的数据显示,2017年全国秸秆产生量为8.05亿吨,秸秆可收集资源量为6.74亿吨,秸秆利用量为5.85亿吨。秸秆品种以水稻、小麦、玉米等粮食作物为主。2020年我国秸秆产生量为7.97亿吨,可收集资源量约为6.67亿吨。秸秆产生量大,时间集中,秸秆处理成本大,大多被直接焚烧,浪费资源又污染环境。农作物秸秆综合利用已成为当前我国农业与农村领域迫切需要解决的问题。农作物秸秆综合利用能够有效解决秸秆焚烧带来的环境污染及资源浪费,能够保护生态环境,提升耕地质量,提高资源利用率,促进农业可持续发展。

2.分析当前农作物秸秆利用现状

我国秸秆产量近8亿吨,随着农作物单产的提高,秸秆产量也随之增加。传统上我国对农作物秸秆的利用主要是建房蔽日遮雨,烧火做饭取暖,养畜积肥还田,然而,随着传统农业向现代农业的转变以及经济、社会的发展,生活方式、农村能源、饲料结构发生深刻变化,传统的秸秆利用途径发生了历史的转变。农作物秸秆大量过剩问题日趋突出,秸秆比较分散、季节性强,秸秆处理成本大于收益,企业不愿参与,秸秆综合利用方式和秸秆加工设备不完善,农民就地焚烧成为了成本最低的处理方式,但是带来的资源浪费和环境污染问题,引起了全社会的关注。农作物秸秆资源化利用已成为当前我国农业与农村领域迫切需要解决的问题。

通过对新技术的科学运用,实现秸秆综合利用产业化发展,能够减少焚烧带来的危害,同时有效缓解能源危机,可以朝着绿色、可持续方向不断发展。因此,合理利用农作物秸秆,逐渐提高农作物秸秆综合利用技术水平,对于社会的发展发挥着非常重要的作用。

3.探究农作物秸秆综合利用技术相关措施

3.1 秸秆还田技术

秸秆直接还田。利用机械将秸秆粉碎10cm以下,并深翻入土,合理配合施用腐熟剂,加快秸秆在土壤中的分解。新鲜的农作物秸秆在腐熟期间缺氧会产生有机酸,对作物根系有毒害作用,针对透气性比较差以及酸性的土壤,在还田过程中,需要合理施入石灰,能够中和有机酸。

动物过腹还田。农作物秸秆饲料化利用,经畜禽过腹消化后,粪便还田的模式。

微生物转化还田。农作物秸秆可作为基质栽培食用菌,比如栽培大球盖菇、羊肚菌等,或制作生物反应堆,经过微生物的转化后,废料还田,可以增加土壤有机质,秸秆生物反应堆在温室中还可产生二氧化碳,提供二氧化碳气肥,增加产量。

3.2 秸秆饲料化利用技术

秸秆青贮、黄贮技术。鼓励玉米粮改饲,推广秸秆全株青贮、黄贮。把玉米全株或者收获籽粒后的秸秆切碎,装入青贮池中,密封保存,通过微生物发酵处理后,作为畜牧饲料,称为发酵法。其原理是在无氧的条件下,嗜氧性微生物如腐败菌等耗尽存留氧气后,活动停止,起到抑制和杀死多种微生物的目的,而有益菌如乳酸菌等厌氧菌,可在无氧条件下将秸秆中的糖分、纤维素分解成乳酸,提高适口性及饲料转化率,便于长期保存。

秸秆压块饲料加工技术。指将秸秆经机械铡切或揉搓粉碎后,混合必要的其他营养物质,经过高温高压轧制而成的高密度块状饲料或颗粒饲料。秸秆压块饲料具有体积小、比重大,方便运输;不易变质,便于长期保存;适口性好,采食率高;饲喂方便、经济实惠等优点,被称为牛羊的“压缩饼干”“方便面”,可作为商品饲料进行长距离运输,弥补饲草淡季缺乏。秸秆养殖环境昆虫。以秸秆为原料混合牛、羊粪便,养殖白星花金龟等环境昆虫,其幼虫以腐烂秸秆和粪便为食,产生虫沙和虫体,虫沙可以作为有机肥还田,虫体可以进行粗蛋白加工、饲养药用昆虫。

3.3 农作物秸秆能源化技术

秸秆沼气技术。秸秆做沼气发酵原料主要是采用小麦、玉米、花生、大豆等作物秸秆,将秸秆粉碎后,与水、人畜粪便以一定比例混合,投入到沼气池中,在厌氧条件下通过微生物发酵产生沼气。秸秆压块制作生物质燃料。秸秆压块燃料是利用新技术及专用设备将各种农作物秸秆、花生壳、玉米芯、树枝等粉碎后,加热压缩碳化成型,制作的块状、颗粒状现代化清洁燃料,无须任何添加剂和粘结剂,是一种环保、清洁、可再生的新型燃料,可作为生物质发电、秸秆燃烧炉、环保锅炉的专用原料。秸秆压块燃料是未来再生能源的一个重要发展方向,可代替传统的煤炭,随着世界性的能源匮乏,秸秆压块燃料的市场需求和利润空间将不可估量。

3.4 农作物秸秆制板技术

目前,麦秸已成为人造板材非常重要的生产原料,特别是麦秸的化学组分和阔叶木材比较相似,成为木材非常好的替代原材料,具有原料来源广、保护生态、无污染的特性。随着社会的快速发展,亚麻屑、农作物秸秆等逐渐成为人造板材的重要的原料,并取得不错的技术经验。

3.5 农作物秸秆栽培食用菌

食用菌生产是将秸秆等农业生产废弃物利用的过程,目前主要是利用棉籽壳、玉米芯等原料配比经发酵后用在双孢菇、鸡腿菇、平菇、金针菇、杏鲍菇的栽培上,其栽培原料比较固定,对秸秆的消耗并不大。而近几年,利用秸秆为主要原料栽培大球盖菇逐渐成为秸秆利用的新渠道。利用秸秆栽培大球盖菇,可直接生料栽培,秸秆不需发酵、不需灭菌,可采用的秸秆种类广泛,稻草、麦秸、棉柴、玉米秸秆、大豆秸秆、花生秧等秸秆均可,栽培场地不限,且大球盖菇极强的抗杂菌能力、不需其他含氮辅料的特性,产出的菌菇品质高、口感好、无药残、肥残,深受广大消费者喜爱,因此,秸秆栽培大球盖菇成为各地扶贫、致富、利用农业废弃物的优质产业,也将极大地利用秸秆,成为秸秆利用的支柱产业。

3.6 农作物秸秆高效循环利用技术

农作物秸秆高效循环利用技术,是将单一的秸秆利用技术科学地结合起来,构建完善的循环利用体系,延伸秸秆利用链条,实现多级循环高效利用。例如,秸秆饲料化利用、沼气利用、生产生物质燃料技术相结合,饲料化产出畜禽粪便,粪便与秸秆产生沼气可为生产生物质燃料提供动力,沼渣沼液可以还田作为肥料;秸秆栽培食用菌与养殖环境昆虫、还田相结合,秸秆栽培大球盖菇后的废弃菌渣,接茬栽培羊肚菌或养殖蚯蚓,其废料、蚯蚓粪还可作为肥料还田。

4.秸秆综合利用效益分析

4.1 生态效益

秸秆综合利用将废弃秸秆变成了绿色环保的生物质燃料、有机肥、饲料和原料,可消除火灾隐患,减轻大气污染,减少煤炭使用和温室气体的排放,保护生态环境。秸秆进入循环农业,能培肥地力、提高耕地质量,提高秸秆循环利用率,促进农业可持续发展。

4.2 社会效益

秸秆综合利用可催生一系列秸秆产业,推动农业循环经济发展,增加就业、带动农民增收,提高土壤有机质,美化、净化村居环境,改变农村传统落后的生产经营方式和单一的务农作业形式,优化产业结构,增加了新的经济增长点,将形成以秸秆经济为中心的生物燃料产业、饲料加工产业等关联产业发展新格局,将促进农业农村一二三产业融合。

4.3 经济效益

秸秆综合收储利用可直接增加农民收入,每亩可增收60元,生物质发电将生物质能变成电能,1吨秸秆可发电800度左右;饲料化利用能够解决养殖场饲料来源问题,每吨秸秆可降低饲料成本160元;秸秆还田可提高土壤肥力,节水、节肥,提高农产品产量及品质;秸秆原料化利用,产出的食用菌每亩可增收2万余元,产生的废料又可还田,促进循环农业发展。

5.结束语

综上所述,新形势下,随着我国社会不断地快速发展,我国环境问题以及资源短缺问题日趋严重,为了推动我国农业现代化,大力推广农作物秸秆综合利用技术,并不断创新优化。通过政策引导,确保秸秆利用渠道更加畅通,逐步形成秸秆产业、秸秆经济,向市场化、集约化方向发展,从而提升整体经济效益及秸秆综合利用效率。

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