探析秸秆综合利用在农业环保治理中的作用
2024-04-30吕冠杰
吕冠杰
(陆川县农业环保站,广西 陆川 537700)
秸秆是指成熟农作物茎叶部分的总称,通常包括小麦、水稻、甘蔗等农作物在收获果实后的剩余部分。农作物光合作用的产物包含在秸秆中,在各行业可被广泛利用。我国对农作物秸秆的利用具有悠久的历史,传统农业将秸秆用于喂养牲畜、肥料等,随着农业科技的发展及绿色环保理念、生态保护战略的推进,秸秆的作用被逐步开发,众多研究人员对秸秆的综合利用开展相关科学研究,并已取得较明显的成果。通过对农作物秸秆的综合利用,可以改善农村生态环境,提高资源利用率,对农村经济发展具有重要意义。因此,应充分认识秸秆利用在农业环保治理中的作用,避免农业污染情况发生。
1 秸秆综合利用在农业环保治理中的重要意义
秸秆属于生物资源和清洁可再生资源,具有较大的现实价值。产量相对较高、分配范围较广、原材料供应稳定,提高秸秆利用率可以提升农业环保治理效果。传统的秸秆处理方法是对资源的浪费,同时也对农村生态环境造成严重污染。加强秸秆综合利用,可以有效解决这一问题,促进生物质能源事业发展。农作物秸秆中含有的大量养分转化为肥料,可以促进土壤的有机质含量增加,优化土壤状态,从而提高农业产品质量,推进农产品高效生产。农作物秸秆饲料化则可以促进农业经济的良性循环。随着经济的发展,人们物质生活水平提升,对畜牧业、养殖业需求更高,其中需要消耗大量饲料。秸秆的饲料化利用可以推进行业发展,从而改善人们饮食结构。
2 秸秆综合利用的具体路径
2.1 农作物秸秆的肥料化利用
农作物秸秆肥料化利用主要包括直接还田、间接还田、腐熟还田3种模式。直接还田是指在农作物收获、采摘结束后,直接将秸秆利用机器粉碎、抛撒,通过相应流程将其翻耕至土壤以下,从而释放秸秆中的有机质,改善土壤质量,使土壤更加肥沃。直接还田具备利用效率高、操作方便等特点,能够避免土地肥力流失,保障农村农作物生产产量。但在实际还田过程中,无法对长期种植农作物的农田使用,反复操作会使病虫害发生概率提升,对农作物生产产生不良影响。间接还田主要适用于部分北方地区,由于冬季气温较低,土壤微生物活性受到影响,秸秆分解速度无法保障,造成有机物、营养浪费。因此,需要经过沼气发酵等处理方式施入农田,提高秸秆资源利用率,改善土壤结构,这一模式虽然更加稳定,利用率更高,但处理方式较为复杂。腐熟还田是指将秸秆粉碎后,按照一定比例添加氨肥及生物制剂与水分进行发酵,释放出更多小分子化合物。在农田泼洒后可以解决农作物的病虫害。属于优质肥料之一,具备分解速度快、效果持续时间长等特点。提高工作物秸秆肥料化利用主要通过机械化转型及堆腐还田等方式。在实施过程中,需要针对实际情况,购进机械化设备提高工作效率。利用设备粉碎还田过程,主要包括粉碎秸秆、均匀覆盖、整地、混合、腐熟等流程。秸秆肥料化是实现秸秆综合利用的主要手段,相关学者应持续深入研究推进秸秆肥料化转化速度,缩短土壤吸收营养时间,充分发挥秸秆中有机物的优势作用,降低秸秆传统处理造成的生态破坏,保障农业环保治理工作顺利进行[1]。
2.2 农作物秸秆的能源化利用
农作物秸秆作为燃料供热主要通过直接燃烧或制成新型燃料两种模式,直接燃烧是指传统的将秸秆作为燃烧物,满足农民日常生活需求。新型燃料则是指将秸秆与煤炭等资源通过一定比例混合制成,相比于直接燃烧,消耗能源较少,秸秆利用率较高。当前,秸秆燃烧已逐步从直接燃烧转变为新型燃烧模式,通过相关研究形成的新型燃料,也可用于电力等领域,降低了煤炭资源等需求,同时能够降低煤炭燃烧过程中一氧化碳排放量,推动农业环保治理。秸秆燃烧具备清洁环保、碳排放量为零、剩余产物较少、持续可再生等优点,但秸秆作为直接燃烧的燃料不利于储存,需要占地面积较广。因此,在日常生活中,应充分发挥秸秆燃料化价值,采取适宜的转化方式,提高秸秆利用率。农作物秸秆还可以通过气化处理转变为气态能源,通过这种模式,可以使得秸秆燃烧值更高、更加清洁,在燃烧时不会对周围环境造成严重污染,转化主要包括热解气化及沼气发酵两种模式。
2.3 农作物秸秆的饲料化利用
秸秆饲料化是指将甜高粱、玉米、芦苇、棉花等秸秆经过粉碎加工而成的纤维饲料,是反刍动物的主要饲料之一,反刍动物主要包括山羊、奶牛等。农作物秸秆的粗纤维含量较高,可利用养分较少,适口性较差,属于粗饲料之一,无法被单胃动物所分解,因此,只能用于反刍家畜的饲养工作。饲料化需要利用生物处理技术进行培育转化处理,在各类细菌及化学物质的综合作用下,产生复杂的生物化学反应,改变秸秆的材料性质,将粗纤维降解为更易消化的小分子物质,提高饲料消化率。在处理过程中,可以产生大量营养丰富的菌体,使饲料化秸秆的营养增加,对养殖业发展具有重要作用。秸秆进行生物技术转化后能够增强动物的抗病能力,刺激其生长发育,同时可以延长饲料保质期。秸秆饲料化实际加工中,需要严格经过国家验收,符合相应技术指标,保障粗纤维、粗蛋白等营养含量,进一步提高秸秆饲料化利用率。传统的秸秆转化技术主要包括高温酸处理法、自然发酵处理法等,具有一定的优劣势。养殖业企业为提升经济效益,保障家畜养殖质量,需要采用优质饲料,但高品质的饲料通常价格较高,利用秸秆进行转化,可以降低养殖企业成本投入,在激烈的市场竞争下,使其具备更明显的竞争优势。当前,秸秆饲料化已不断革新工艺,生产出更高效能、低成本的产品,获得了较为明显的效果,帮助相关企业取得可观的经济收益,充分发挥秸秆的优势作用,开发出更具特色的优质产品。例如,秸秆微储技术需要将农作物秸秆与微生物活杆菌混合,而后储存发酵,将其转化为动物饲料,具备适口性好、易保存等特点。制作流程需要将秸秆发酵,然后用水溶解,通过适量的配比,与食盐水、活菌液等混合而后密封发酵。需要注意的是,转化过程应严格遵守国家相关法律法规规定,保障饲料生产质量。生产过程应符合相应规范,避免过程中的环境污染,从而解决农业环保治理难题。
2.4 农作物秸秆转化为工业原料
在秸秆的综合利用中,可以将其转化为工业制品原料。除了传统的造纸原料外它具有其他利用途径,如:在热力、机械力及催化剂的作用下,可以提取秸秆中的纤维将其分离,制造人造板、纸张、低密度纤维板等产品,或将其作为原料加工成汽车内饰件、植物纤维地膜等产品;同时也可以作为填充材料与其他原料压制而成,形成多种建筑材料。利用秸秆参与工业制造领域,可以降低木板的使用,将秸秆进行无害化处理后,亦可进一步保障农村生态环境。例如,用农作物秸秆制作一次性筷子,首先需要将秸秆进行切割,选取适宜的长度,然后经过水洗及烘干处理。将处理完成后的秸秆,经过粉碎、加工等程序,制成成型的一次性卫生筷,最后,需要将一次性卫生筷子进行高温杀菌处理,运用环保材料包装。一次性卫生筷制作需要选择适宜的加工设备及工艺,保障产品安全卫生,按照国家行业标准,添加适量的化学添加剂,保障产品质量及安全,避免对用户生命财产造成威胁。再例如,随着人们对食品安全卫生的要求越来越高,一次性餐具消耗较为严重;同时,生态环境保护对一次性餐具的可降解性要求更高。当前阶段,餐具主要采用泡沫、塑料类产品,原材料价格更高,且生产过程存在污染。因此将秸秆进行转化,具备成本低廉,性能较好,无污染等特点,发展空间较为广阔。制作过程与一次性卫生筷大致相同,需要将收集回来的秸秆进行清洁处理,以小麦秸秆、甘蔗浆等为原材料,根据生产规定按照一定的比例进行混合。需要注意的是,在产品定型时应采用热压定型机,将湿胚中水分挤出并烘干,形成可降解的一次性餐盒。最后进行修剪、无菌包装等程序,符合检验标准后才能够投入市场[2]。
2.5 农作物秸秆培育食用菌
食用菌是一种富含高蛋白、低脂肪、热量低等的食品,能够提升人体免疫力,具有较为明显的食疗作用。当前阶段,人们对其关注度越来越高,产量需求随之提升。同时,食用菌也可以实现农业资源的充分利用,促进农村经济发展。食用菌生产具备投资小、见效快的特点,可以将农作物秸秆转化为可食用的食品,同时生产肥料又是良好的农业肥料,通过这种模式可以完善农业产业链,优化农村生态环境,还能够为农民提供更多的就业机会。随着科学发展观的贯彻落实,利用农作物秸秆培养食用菌是当前农业经济的重要来源之一,可以实现农业可持续发展,促进资源的循环利用,降低直接燃烧秸秆造成的环境污染发生概率。农作物秸秆富含丰富的纤维素和木质素等有机物,但其中富含大量杂质,食用菌生产可以将这些杂质转化为具有高营养价值的食品。传统食用菌栽培原料为杂木屑、棉籽壳、稻草、玉米芯等,这类栽培方式较为简单,成功率较高,是目前使用较为广泛的方式。与此同时,这类资源较少,需要投入大量成本,极大程度限制了食用菌培养的产量,无法满足新时期生产需求。通过对农作物秸秆利用开发,将其运用到该行业,丰富了人们的使用构造,提升了农作物秸秆的价值,实现了农业资源的良性循环。运用农作物秸秆栽培食用菌,主要通过机械将其粉碎成小段而后碾碎,将其作为基础原料栽培。生产流程主要包括原料准备、场地准备、拌料、装袋、灭菌等环节,需要保障秸秆原材料新鲜,而后将其在阳光下暴晒。由于秸秆内部分物质无法被光合作用分解,因此可以进行持续发酵,保持一周时间方可以进行栽培工作。需要注意的是,在拌料阶段,企业必须根据食用菌菌种类型,采取适宜的栽培方式,配备专业的养料配方,保障食用菌培养质量,使其具备更好的营养,严格控制含水量。在生产中需要注意灭菌,由于培养料存放会产生细菌,需要将其去除,可以通过高科技设备提高生产效率。农作物秸秆栽培食用菌的种类主要包括平菇、凤尾菇、草菇等,室内外均可栽培,成本投入较少,原材料较为节省,可以有效促进农业生产,提升农民经济效益,降低农作物秸秆处理难度。
3 实现农作物秸秆综合利用的保障措施
目前,应持续推进秸秆的综合利用率,加大工作力度,需要对其进行进一步推广,同时引入先进机械设备,构建完善的秸秆利用体系。在实际工作中,应加大秸秆肥料化利用力度,淘汰传统机械或进行进一步升级,提升秸秆还田的机械化转型,并开展宣传活动,使农民提高对秸秆利用的认知及重视。还应提高秸秆饲料化利用率。根据相关养殖规划,对秸秆进行统筹生产,以粮改饲,推广先进技术手段。最后,秸秆利用需要结合相关产业发展需求,加大产业化发展力度,提高综合利用规模,调整农村食物种植结构,减少秸秆产出量,选择更优质的品种,发展矮秆作物[3]。
4 农作物秸秆综合利用发展前景
我国农作物秸秆产量位于世界之首,资源丰富,主要包括水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆等。其中,粮食作物秸秆占总量的大多数。我国秸秆资源化技术呈现多元化发展趋势,虽与部分国家相比仍有较大差距,部分农村仍采用传统焚烧式处理办法。随着绿色环保理念的贯彻落实,推动绿色有机农业发展是秸秆综合利用的主流发展方向,饲料化作为农作物秸秆的主要利用途径,仍在持续研究中。“十五”期间,农村经济结构需要进行进一步调整,无公害处理是农作物秸秆的必然发展趋势,未来将持续引进先进设备,开发秸秆的更多用途,将其用于农业经济建设,促进农村可再生资源的综合开发及利用,推动农村长足发展。
5 结语
综上所述,秸秆综合利用在农业环保治理中起到重要作用。在农业领域实际工作中,应将秸秆进行肥料化、饲料化、燃料化及工业生产、培养食用菌等,避免传统秸秆处理方式对生态环境造成污染等现象发生,提高农业资源利用率,推动农业环保治理工作有效进行,因此,为进一步加大工作力度,应保障农作物秸秆的综合利用率,进一步优化设备配置,淘汰旧机械,实现现代化、智能化转变。加大肥料化、饲料化利用率稳步推进。