拓宽农作物秸秆综合利用途径及改善生态环境的研究

2022-10-13马金虎

农村科学实验 2022年18期

李虹马金虎

（陕西省榆林市榆阳区乡村振兴服务中心，陕西榆林 719000）

目前，农作物秸秆用于直接还田，改善农业耕地土壤，保护农业生态环境，与此同时用农作物秸秆还田法能够提高粮食生产量，还可以滋养和培育优质土壤，为将来农业生产起到增产功效。伴随农业生产持续进行，多数荒山、荒地开垦为农田，但是忽视了生态环境保护，导致土壤越来越贫瘠，农田四周环境恶化，对农业生产可持续发展毫无益处。农作物秸秆在秋收以后会堆积在田间地里，伴随科技持续发展，农作物秸秆利用途径逐渐开发，可以将其转变为主要资源，用于还田养地或是制肥等，秸秆均可以产生重要作用。

1.秸秆综合利用与生态环境之间的关系

农作物秸秆就是中国农业生产中常见的农业废弃物，见图1所示，在过去的农业生产过程中，农户均会直接选取焚烧秸秆的方式对废弃秸秆进行集中化处理。可是，伴随人们越来越关注生态环境建设，焚烧农作物秸秆对生态环境会带来不良影响的问题备受关注。中国因为农作物秸秆焚烧导致各种环境污染问题占据环境污染类型的70%，严禁焚烧农作物秸秆是目前实现农业生态环境保护，有效改善生态环境的主要问题之一。伴随人们对农作物秸秆综合利用问题研究的持续深化，农作物秸秆在别的领域蕴含的潜能慢慢被越来越多的人发现，就现阶段而言，各地农业管理部门逐渐监督农业生产人员经过秸秆还田取代焚烧作物秸秆的方法进行秸秆处理，借此降低农作物秸秆焚烧对生态环境带领的影响。经过秸秆还田模式的进行，国内农业生态环境得到了有效的改善，可是农作物秸秆综合利用方面，相关研究人员还有很大的发展空间，借此，在将来较长一段时间内，怎么经过农作物秸秆综合利用研究改善生态环境是人们关注的重要问题。

图1 秸秆

2.农作物秸秆综合利用现实情况分析

2.1 秸秆综合利用认识不足

农业生产通常有玉米、小麦等作物，一些地区是农业生产主要农作物种植机械化区域，在增加秸秆青贮、还田等农作物秸秆综合利用的同时，持续创新拓宽秸秆综合利用途径，在这之中，秸秆还田就是综合利用方式之一，占综合利用的80%以上。在现阶段秸秆综合利用处理环节中，很多人尚未意识到秸秆商品化利用的意义，而且因为现下秸秆综合利用设施设备处在开发研究过程中，处理秸秆时，现阶段所能使用的综合处理方式均不够精细，造成并未发挥出综合利用之效。比方说，秸秆还田过程中，要把秸秆粉碎，接着深翻到土壤中经过土壤分解转变成肥料。但是在操作中，因为设施设备落后，一些处理人员对这一技术的原理与意义认识不深刻，掌握还田方式应用时机不足，深翻深度匮乏，致使农业生产人员在第二年农耕时，秸秆没有得到完全分解，秸秆里面的营养不能被作物充分吸收，致使苗黄苗弱的问题发生。再者，秸秆粉碎长度大，导致土壤疏松，土壤间隙大，播种种子后，种子和土壤接触程度不能满足种子发芽与生长，造成缺苗与断垄，对下一季产量带来了负面影响，减少了农作物产量。

2.2 综合利用项目有待开发

目前国内农作物秸秆商业化发展并不完整，秸秆综合利用项目不多，因为政策和法律所制约，农户无法使用直接焚烧的形式进行秸秆处理，而且缺乏有效的处理方式助力农户处理秸秆。所以，农户把秸秆丢弃，甚而一些农户把秸秆抛掷于河道，秸秆腐烂导致水文环境被污染。同时，伴随秸秆数量则更加，这些废弃的秸秆沉积于水底，造成河床增加，夏天雨水密集，对防洪和排涝等带来了麻烦。要综合本地实况，开发综合利用项目，增强秸秆利用效果，增强秸秆肥料和饲料化利用，创新拓宽利用途径，提升作物秸秆综合利用效率。

2.3 机械化设备效率有待提高

国内农作物秸秆综合利用处在发展阶段，机械化利用程度有待提升，以现阶段的技术水平，农作物秸秆处理机械化设备工作效率仍旧有待提高。而且，因为目前国内农作物秸秆处理设备价格比较高，诸多农业生产人员因为自身的经济条件不足，没有购买机械化秸秆处理设施设备的经济能力，在进行农作物秸秆处理的时候，只有通过租赁设备等方式处理余下的作物秸秆。但是，处理农作物秸秆必须要花费一些时间，特别是秸秆还田，土壤需要一些时间才可以完全分解秸秆，发挥肥力，要综合深耕技术，提升农作物秸秆还田利用率。

3.作物秸秆综合利用途径

3.1 基料化

经过综合利用农作物秸秆发展双胞菇和蘑菇农业特色生产加以奖补，继而推动农作物秸秆综合利用。依据各地区农作物秸秆综合利用工程实施方案精神，需要结合本地产业结构调整和产业扶贫、人居环境治理和农业生态环境保护等实际，激励农业种植能手和家庭农场借助农作物秸秆作为基料，积极发展各种蔬菜产业且加以奖补。部分地区构成了蔬菜种植秸秆基料化利用基地，带动各农户发展蔬菜产业。经过基料化利用作物秸秆，可以推动蔬菜产业发展，而且还可以丰富农作物秸秆综合利用方式。

3.2 肥料化

3.2.1 直接还田。涵盖了秸秆粉碎翻埋、直接覆盖于松耙粉碎这几种方法。首先，可以提升地力。秸秆还田土壤全氮增加0.001到0.1%，速效磷提升每公斤3到80mg。其次，可以改进土壤理化性状。按照试验，秸秆直接还田6年，孔隙度可以提高3%，水稳性团聚体提升90%以上。最后，土壤微生物量提升，增加酶活性。按照有关试验，秸秆直接还田6年，20cm左右的耕层系细菌与真菌数量会提高142%与115%；全部的酶活性都会加强，碱性磷酸梅，秸秆翻压会提高到每公顷14mg左右，覆盖增加每公斤13mg左右，而秸秆覆盖可以降低蒸发量51mm。

3.2.2 制作为优质肥还田。通常分场地堆沤肥与工厂化处理生产商品有机肥，畜禽粪便和秸秆混合比例是1：0.3。持续几年使用有机肥折合每一公顷有机碳2526公斤，会提升土壤有机质，增加土壤全氮、全磷、速效磷与速效钾，PH值稳定。

3.3 燃料化

3.3.1 生物质发电。将农作物秸秆当成燃料的发电方法。按照对相关电厂的调查研究可以推算出，每2t秸秆可以产生的热量接近1t的标准煤，而用秸秆取代煤燃烧，能够大大降低二氧化碳合烟尘排放量。

3.3.2 固化成型和热解氧化。把农作物秸秆采取敞开式迅速碳化窑与配套设备，固化成型与热解氧化，加工为绿色燃料。而碳化秸秆，可以产碳220公斤、木醋酸液250公斤，焦油和燃气分别为40公斤、2000m3。农作物秸秆固化燃烧的过程中，二氧化碳排放量较少，排烟浓度也少。除此以外，热解气化以后导致的燃气是和天然气成分类似的一种清洁能源，燃气里面存在着少量的氮氧化物与硫化物，通过锅炉燃烧以后排出。

3.4 原料化

3.4.1 生产纤维素乙醇。关键是以生物质秸秆作为材料，在秸秆中提取酒精燃料。利用秸秆生产乙醇，能够降低秸秆焚烧排放二氧化氮、二氧化硫等污染物，避免污染生态环境。再者，生产出来的乙醇汽油实则属于清洁发动机燃料油，能够减少汽车尾气排放量。

3.4.2 制浆造纸。采取亚硫酸胺方式清洁制浆技术，生产纸制品。首先，可以减少二氧化碳，改善生态环境。运用秸秆可以生产出本色浆，一万吨的秸秆，能够产出3500t的本色浆，3000t本色纸，可以保护林地不被随意砍伐，而被保护林地每一年能够吸收2.56万吨二氧化碳，释放氧气2.27万吨；其次，可以减少化肥用量，降低煤耗与污染物排放量。

3.4.3 建材原料。农作物秸秆能够用来加工建筑材料，取代砖石与木材，拓宽作物秸秆综合利用途径，科学使用资源，降低森林资源消耗。将秸秆当成原材料制成墙板，有着很好的保温性，同时又美观、实用。其次，秸秆墙板耐用，秸秆板材利用率高，慢慢取代了砖石结构墙板。

3.5 饲料化

农作物秸秆如果直接作为饲料，根据口感来分析，该质地坚硬且口感差；根据营养来分析，粗纤维含量高，蛋白质和胡萝卜素等含量较低，营养成分较少，所以家畜采食量小，不容易消化。可是如果对秸秆加工处理，减少秸秆里面的木质纤维素含量，就可以提高蛋白质含量，改进适口性，提升营养价值，增加动物采食量与消化率。秸秆加工处理方式多，常见的就是青贮和揉搓等，详细根据畜禽养殖规模和秸秆数量等进行挑选。对农作物秸秆精细加工处理，制成营养饲料，益于发展畜牧业，与此同时经过秸秆过腹还田，可以提高农业生产经济效益与生态效益。

4.拓宽农作物秸秆综合利用途径，改善生态环境的对策

4.1 增加对作物秸秆综合利用的关注度

如果要有效拓宽农作物秸秆综合利用途径，第一步需要本地有关政府部门和农业部门增加对农作物秸秆综合利用技术推广的关注度，全面结合本地农业生产现实情况，对农作物秸秆综合利用合理规划与推广，主动组织本地农业生产人员构建秸秆综合利用示范基地，同时严格按照本地地形地貌和农作物种植品种科学挑选农作物秸秆综合利用方式进行针对性推广。构建示范基地，增加本地农业生产人员对于秸秆还田的进一步认知，让生产人员可以直观了解秸秆综合利用优势，从而积极推广和普及该种秸秆综合利用技术。

4.2 积极促进秸秆处理机械化发展

按照当下国内一些地区农作物秸秆综合利用现实情况分析，对作物秸秆综合利用处理，不单是自然生态建设的需要，还是提高农业生产效益的关键途径。国内有关政府部门需要增加对秸秆综合利用技术推广的关注度，促进秸秆机械化处理，加速农业机械化与生态发展。同时经过相关扶持政策，增加对农业种植人员的农业机具购买补贴政策，并对农业经济效益不佳的地区，本地政府部门需要积极推广当地农业机具租赁服务，经过对本地具备强大经济实力的农业合作社与个人购买机械扶持政策，购买作物秸秆处理机械化设施设备，给本地农业生产人员提供租赁服务，通过经过财政补贴形式，和农业种植人员一并承担起租赁费用。采取该种政策方式，不但可以缓解本地区农业种植人员处理农作物秸秆的成本，还可以提升本地农业种植人员对农作物秸秆处理和利用的关注力度，大力支持农作物秸秆综合利用处理工作正常推进，合理优化本地农机机械装备结构，提升秸秆处理效率，增强自然生态环境建设，改善农业生态环境。

4.3 开拓秸秆综合利用渠道

伴随现下国内农作物秸秆综合利用技术持续发展，现阶段农作物秸秆综合利用途径在持续拓宽。本地有关部门需要按照本地发展现实情况，持续拓宽农作物秸秆综合利用渠道。比如本地区部门需要按照本地实况积极推动本地畜牧业发展，提升牲畜养殖量，通过本地畜牧养殖专业户和养殖场合作，增加对资金扶持和养殖技术的服务，激励其对于农作物秸秆综合利用的运用，增强对青贮等部分和畜牧养殖户紧密相连的秸秆综合利用技术推广。同时运用畜牧养殖中产生的生物粪肥资源，增加对秸秆堆沤还田技术的推广和指导，不但可以实现综合利用农作物秸秆，还可以提高本地农业生产者合理使用有机肥，减少化肥用量。

4.4 促进秸秆综合利用产业化发展

农作物秸秆综合利用尽管经济效益和发展空间十分客观，可是其需要的资金投入大。如果要实现农作物秸秆综合利用，纯粹依靠本地政府部门财政支持是不够的。所以，本地有关部门需要增加对社会资金的开发，采取招商引资的模式，促进本地秸秆综合利用企业构建，准确引导部分投资者投入到农作物秸秆综合利用项目中。比方说，食用菌种植、造纸等企业。经过推广项目，促进农作物秸秆综合利用产业化发展，除了可以提升本地农作物秸秆综合利用效率以外，还有利于农作物秸秆综合利用产业迅速发展。