农作物秸秆资源（共11篇）
农作物秸秆资源 篇1
安康市汉滨区位于秦巴汉水之畔, 居安康市之腹, 全区国土面积3 675 km2, 辖区47个乡镇 (办事处) 876个行政村, 总人口94万人, 其中农业人口74.83万人。汉滨区气候湿润, 雨量充沛, 年平均气温15.8℃, 年均降雨量799.3 mm, 日照时数1 811.4 h, 无霜期257 d, 适宜稻谷、小麦、玉米、大豆、油菜和薯类等农作物生长。2010年, 全区生产总值完成84.43亿元, 较2009年增长13.2%, 其中第一产业增加值14.84亿元, 增长7.3%, 占生产总值的比重为17.6%;第二产业增加值26.13亿元, 增长14.9%, 占生产总值的比重为30.9%;第三产业增加值43.46亿元, 增长13.8%, 占生产总值的比重为51.5%;人均GDP达到9 547元 (按常住人口计算) , 增长13%。农民人均纯收入2 951元, 增长29%。全年粮食产量达21.29万t, 较2009年增加1.76万t, 增长9.0%;油料产量达2.76万t, 较2009年增加0.4万t, 增长17%。畜牧产业取得新突破, 全区牛肉10年出栏量达93 600头, 规模化生猪养殖场达2 308个, 年生猪饲养量达78.3万头, 较2009年增加12.26万头, 增长18.6%;肉类总产量达3.55万t, 增长10.2%;蚕茧产量达8 173 t, 增长11.1%。
依照《农作物秸秆资源调查与评价技术规范》, 2010年7月10日至2011年8月10日调查汉滨区8个乡镇16个村的农作物秸秆总量、分布、利用途径等情况, 以提高汉滨区农作物秸秆资源综合利用程度。
1 调查过程
1.1 文献调查
收集安康市汉滨区统计、气象部门定期发布的统计公报, 统计年鉴、发展规划、气象台帐等文献资料, 统计全区基本情况。
1.2 表格上门调查
8个镇分别派16名调查员去选择2个村各15户农户, 共调查240户, 按照农户秸秆利用状况调查表要求填写各种作物秸秆状况调查[1,2]。
1.3 座谈
分县、镇2级进行。县级座谈:参与的部门包括土壤肥料、农技农村能源、畜牧兽医等站的主要负责人和技术人员, 了解全区的作物面积、产量及分布现状, 选择小麦、油菜、玉米、水稻、薯类5种作物, 各镇选择2个有针对性的村调查[3]。镇级座谈:与乡镇农技站、村委会负责人以及农民代表等进行座谈, 了解全镇的秸秆资源现状, 并在全镇中挑选2 个具有代表性的自然村进行调查。
2 样品采集分析和数据处理方法
2.1 草谷比
为了精确评估全区的秸秆资源量, 土肥站与作物栽培站的技术人员在全区选择具有代表性、栽培面积大、普遍推广、播种期和栽培期对当地最适宜的小麦、油菜等品种, 并选择具有代表性耕作制度和栽培水平的大田, 分别称取秸秆和籽粒的重量和含水量。经计算, 全区小麦秸秆、水稻草谷比的平均值分别为0.80、0.83 (表1) 。
2.2 收集系数
安康市汉滨区98%农作物由人工收割完成, 仅有2%农作物实现机械化收割。经测试, 机械收割、人工收割的留茬高度分别为8~10、4~6 cm, 平均值分别为9、5 cm。经计算, 水稻、小麦、玉米、油菜的收集系数分别为0.900、0.868、0.835、0.884。
2.3 可利用系数
除能源利用外, 秸秆还可用作肥料、饲料、生活燃料及发电厂燃料、编织、建材等工副业生产原料。调研发现, 安康市汉滨区作物秸秆主要用于直接还田、燃料、饲料和废弃焚烧等 (表2) 。
3 秸秆资源量和经济性评价
3.1 理论资源量与可收集资源量
稻谷、小麦、玉米、油料、薯类的产量分别为61 940、74 260、60 279、24 341、20 713 t, 其草谷比分别为0.830、0.800、1.250、0.884、0.900, 其理论产量分别为51 411、59 408、75 349、24 584、18 642 t, 其收集系数分别为0.900、0.868、0.835、0.884、0.968, 其秸秆可收集量分别为46 270、51 566、62 916、21 732、18 045 t。
3.2 可利用资源量
安康市汉滨区作物秸秆资源竞争性用途主要为直接还田、农户自留作燃料、部分养畜饲料。扣除上述用途外, 其余秸秆资源基本为焚烧和废弃[4,5]。经测算, 汉滨区水稻秸秆可利用资源量为39 792.2 t, 小麦为44 346 t, 玉米为49 074.5 t, 油料为18 689.5 t。
计算结果表明, 安康市汉滨区几种作物平均单位播种面积可利用秸秆资源量为3.63 t/hm2, 人均秸秆资源量为23.35 kg。
3.3 经济性评价
经调查, 汉滨区大部分农户居住在山区, 农田间没有可供运输的车道, 农户运输基本靠肩挑背扛, 小麦、水稻秸秆收购成本为120~150元/t, 运输成本仅为从农田到家里这段距离, 因此无法详细计算, 只能按每公顷地所用工时来计算。
4 秸秆资源未来发展趋势预测
近年来, 汉滨区按照“稳粮、扩油、壮特、兴沼”的农业产业思路, 不断扩大粮油生产规模, 预计未来5~15年, 在现有耕地面积地基础上, 每年增加100 t秸秆产量。
5 结论和建议
5.1 结论
汉滨区农作物秸秆, 根据2010年种植面积及产量, 各种作物秸秆理论资源量、可收集资源量、可利用资源量分别为为229 394、200 529、151 902 t。现有的秸秆利用方式主要是直接还田作为肥料, 另有部分麦秆用于农户自留和用作养畜饲料, 其余均为焚烧和废弃[6,7]。
5.2 建议
目前, 汉滨区大力发展畜牧产业, 建议政府采取相关措施, 加强青贮饲料贮藏和加工技术指导和相关设备的扶持, 使更多的秸秆能作为牲畜饲料, 促进循环利用。为避免大量秸秆焚烧污染环境, 必须采取一定的行政强制措施加强管理, 建议合理布点收集秸秆, 降低收集、运输成本。建议在人口密集、土地资源较好、秸秆资源丰富的川道地区, 建设秸秆汽化工程和秸秆沼气集中供气工程, 使农户能够主动收集秸秆、利用秸秆, 变废为宝。
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农作物秸秆资源 篇2
关键词：淮安市；农作物秸秆；现状；合理利用；秸秆还田；食用菌基料；发酵有机肥；过腹有机肥；工业利用
中图分类号： S216.2文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）01-0330-03
收稿日期：2014-03-07
基金项目：江苏省淮安市社会发展科技支撑项目（编号：HAS2013051）。
作者简介：纪元（1984—），女，江苏淮安人，硕士，讲师，从事生物技术研究。E-mail：jsjiyuan@163.com。
通信作者：徐建明，硕士，研究员，主要从事植物生理生态方面研究。E-mail：xjm@hytc.edu.cn。国务院办公厅发布的国办发[2008]105号文件指出，我国农村一些地区焚烧农作物秸秆（以下简称秸秆）现象比较普遍，不仅污染环境、严重威胁交通运输安全，还浪费资源，文件同时提出了加快推进秸秆综合利用的若干意见，对我国秸秆利用提出了明确的要求[1-2]。农作物秸秆是农作物生产过程中养分的载体、农产品的支撑体，也是一个可再生的自然资源。做好农作物秸秆的合理科学利用，是提高农村生态环境、促进经济和社会发展、实现农业可持续发展的重要保证，是一个极其重要的民生问题[3]。
淮安市总面积为10 072 km2，东与盐城接壤，西邻宿迁，南靠安徽、扬州，北与连云港毗连，是江苏南北交通交汇中心。淮安市是农业大市，秸秆资源总量较大、品种多、类型相对集中，可利用潜力巨大。随着农业的产业化发展和农村家庭能源消费商品化进程的加快，秸秆大量剩余，不适当的处置，形成资源的浪费和对环境的破坏。因此，了解淮安市农作物秸秆资源的现状，提出合理利用的几点思考，对于淮安市及其周边地区节约资源、实现农业可持续发展有着重要的现实意义。
1淮安市农作物秸秆资源的基本情况
1.1种类与数量
淮安位于苏北平原中部，地处淮、沭、沂、泗流域下游，地形西高东低，地势低平，除盱眙西南部的丘陵岗地外，全市以平原为主，河湖密布。淮安市下辖清河区、清浦区、淮阴区（原淮阴县）、淮安区（原县级淮安市）和金湖、盱眙、涟水、洪泽4县。淮安南部（金湖县、盱眙县、洪泽县、淮安区）水源丰富，水利设施完善，种植业以稻—麦两熟为主，相对淮安北部（涟水县、淮阴区）种植业以麦—玉米两熟为主，有部分稻—麦两熟，清河、清浦2区农业面积少，农作物秸秆量少。从调查结果来看（表1），全市农作物种植面积为61.2万hm2，秸秆的理论资源量为460.7万t，可收集资源量为371.45万t。全市主要种植水稻、小麦、玉米、大豆、薯类、油菜、花生等，其中以水稻、小麦、玉米秸秆为主，秸秆可利用资源累计达200.1万t，占全市秸秆可利用资源的96.6%。资源总量较大，如何合理利用稻麦和玉米秸秆，是解决该市农作物秸秆开发利用的关键所在。全市各县（区）小麦秸秆的收集系数在0.6～0.8之间，水稻秸秆的收集系数在0.82～0.84之间，玉米秸秆的收集系数在0.6～0.9之间。全市农作物秸秆收集系数经测算，平均为0.806。
1.2分布
由表2可以看出，淮安市各县（区）均分布着丰富的农作物秸秆资源，但秸秆总量存在差异，楚州区、涟水县、盱眙县是淮安市的秸秆资源大县（区），可利用资源量较大的依次是楚州区、涟水县、洪泽县。经计算，全市水稻秸秆草谷比平均105，小麦秸秆草谷比平均0.91，玉米秸秆谷草比平均3.96。全市各县（区）小麦秸秆的收集系数在0.6～0.8之间，水稻秸秆的收集系数在0.82～0.84之间，玉米秸秆的收集系数在0.6～0.9之间。全市农作物秸秆收集系数经测算，平均为0806。结合各地主要作物秸秆资源可利用系数，经测算，2009年淮安市秸秆的可利用系数平均为0.557。
2合理利用农作物秸秆的几点思考
近年来，我国在秸秆综合利用方面已取得了显著成果，但也存在着秸秆综合利用率低、产业链短和产业布局不合理等问题[3]。淮安市秸秆可收集利用总量中，废弃及焚烧量14061万t，占近37.85%；秸秆燃料量66.42万t，占1788%；直接还田量134.82万t，占36.03%，技术不够成熟，造成后茬作物生长发育不良；秸秆饲料量19.93万t，占536%；食用菌基料量9.71万t，占2.61%，比例偏小（表3）。还没有规模的秸秆生物有机肥生产应用。由此可见，直接用表12013年江苏省淮安市主要农作物秸秆资源量
于废弃及焚烧、燃料量占50%以上，存在利用率低、方法单一、转化率低、经济效益低、环境污染严重等问题。因此，笔者提出了合理利用的几点思考。
2.1保持当前还田量，重点提高秸秆科学还田技术
秸秆还田技术是当今乃至今后秸秆资源利用的主渠道。国内外研究结果均证明，秸秆还田对农业生态系统是有利的，但对不同耕法与秸秆还田所引起的生态效应，尚缺乏系统定位研究[4]。目前，淮安市大力推广农作物秸秆机械化还田，利用秸秆还田财政补贴试点工程，组织实施了一批秸秆综合利用示范县和秸秆机械化还田示范乡镇，建设了一批秸秆机械化还田示范项目，机械化还田率逐年提高，全市秸秆直接还田22.46万hm2，还田量约150万t，还田量约占秸秆可利用资源量的30%（表4）。但在生产实际中，全量还田和半量还田会造成土壤有机酸加大，土壤板结，使后茬作物僵苗不发，影响后茬作物的产量发挥。因此，今后需加强秸秆还田技术的研究。例如，秸秆降解菌的筛选及秸秆堆腐技术的研究。表42013年江苏省淮安市秸秆还田情况统计
nlc202309011120
县（区）不同作物秸秆直接还田面积（万hm2）水稻小麦玉米大豆薯类油菜籽花生合计
（万hm2）楚州区0.432.80000003.23淮阴区0.891.99000002.88清浦区0.380.49000000.87涟水县1.792.640.0800004.51洪泽县1.841.670.020.050.020.070.023.69盱眙县2.322.720.0200005.06金湖县1.201.02000002.22合计8.8513.330.120.050.020.070.0222.46
2.2重点发展食用菌技术，食用菌基料的秸秆利用量由261%提升至10%
在我國可收集利用的秸秆中因富含食用菌所必需的碳源、氮源、矿物质、维生素等营养物质，85%以上都可作为食用菌栽培利用。用农作物秸秆培养基栽培食用菌，是提高秸秆利用价值的一个重要方面，也是发展现代高效农业的一项重要内容[5]。目前，全市秸秆食用菌规模在266 hm2左右，在淮阴区、涟水县、洪泽县等地均有样板。淮阴区丁集等地利用稻草作为基质培养草菇，洪泽县万集、高涧、东双沟等地以稻草作为基质培养平菇，金湖县金南引进外地客商利用稻麦秸秆作为基质培养双孢菇，都取得了明显成效。用于食用菌基料的秸秆为9.71万t，占可利用资源量的2.61%。可见比例还偏小，今后应通过对农民合作社的平台建设，加大公司的投资力度，充分利用麦秆作为基质培养草菇、双孢菇等食用菌，力争将用于食用菌基料的秸秆量提升到全市可利用资源量的10%。
2.3加强有机肥企业的建设，生产生物有机肥的秸秆利用量发展到10%
有资料表明，农作物秸秆中富含氮、磷、钾、钙、硫、有机碳等元素，此外秸秆中还含有大量的有机质，是农业生产重要的有机肥料来源之一[6-7]。通过将秸秆与家禽粪便混合，再经过发酵分解，可将无机物转化成有机物质即绿色的天然有机肥。当前全市此类有机肥企业以淮安柴米河农业科技发展有限公司为代表，但企业数量少、规模小，秸秆利用量还较低。今后，要大力支持此类企业的发展，同时以秸秆为原料，通过生物技术手段研发生物有机肥，使其秸秆利用量发展到10%。
2.4大力发展畜牧业，秸秆过腹有机肥从秸秆利用量的536%提高到15%
秸秆通过青贮、氨化、膨化、压块和微生物发酵等多种方式制成饲料，用于养殖。利用生物菌制作的发酵饲料养牛，可代替40%～50%的精饲料，产奶率高于配合饲料。秸秆压块饲料易消化、采食率高、附加值高、便于长期保存、饲喂方便，是饲料化利用发展的趋势和方向[8]。目前，淮安市秸秆饲料利用量占可收集资源量较低，秸秆作为饲料利用量19.93万t，仅占可利用资源量的5.36%。同时淮安市畜牧业发展相对薄弱，今后应重点在淮阴区、涟水县加强畜牧业的发展，研究秸秆饲料技术，使秸秆作为饲料利用量达到15%，这也是今后解决秸秆合理利用的重点发展方向，需要政府、科技部门、广大农户共同重点关心。
2.5发展新型能源，确保秸秆利用量在30%
秸秆是传统的农村家庭的主要燃料。随着农村经济的发展和农村家庭生活水平的提高，农村家庭的燃料结构正在发生迅速的变化，商品能源正在加速替代非商品能源（主要是秸秆）。全市有66.42万t秸秆作为家庭燃料，占可利用资源量的18%。其主要品种为水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆。由于秸秆既可以通过锅炉直接燃烧发电和供热，也可以转化为液体燃料代替汽油和柴油，各地把秸秆资源作为优先发展的可再生能源予以高度重视，并给予政策和资金的大力支持[9-12]。目前淮安市已建秸秆发电厂有2家，一处是楚州秸秆发电项目，一处是洪泽县秸秆发电项目。另外淮安在秸秆沼气方面有了长足的发展。在这方面每年将需要消耗秸秆35万t。因此，采用秸秆作为新型能源占利用秸秆资源量的12%。
2.6开发多种工业用途，秸秆利用量达到5%
农作物秸秆的共同特点是粗蛋白、粗脂肪含量较低，而纤维性物质含量较高，其化学成份与木质材料极其相似，这一特点使得其作为动物饲料的应用受到很大的限制，却使其成为良好的工业加工原材料。当前，作物秸秆工业用途广泛，它们不仅可作保温材料、纸浆原料、菌类培养基、各类轻质板材和包装材料的原料，还用于编织业、酿酒制醋以及生产人造棉、人造丝、饴糖等，或从中提取淀粉、木糖醇、糖醛等，这些综合利用技术，不仅转化了大量的废弃秸秆、消除了潜在的环境污染，而且具有良好的经济效益，实现了自然界的物质和能量循环。淮安市目前在这方面还处于空白，须通过今后技术的突破，力争使作物秸秆工业用途量占利用秸秆资源量的5%。
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浅谈农作物秸秆资源的综合利用 篇3
1 农作物秸秆焚烧的主要原因
(1) 农村进城务工人员逐年增加, 农村劳动力相对较少, 夏收、夏种任务加重。尤其是小麦实行联合收割机收获后, 联合收割机在收割的过程中, 农作物留茬高达30 cm左右, 麦秆随着机械抛洒在田里, 收拾费工、费力、费时, 使下茬作物无法耕种, 农户为了抢农时和下茬作物种植方便, 就一烧了之。加上本地农民有焚烧秸秆的习惯, 错误地认为秸秆就地焚烧, 等于给田地施加了草木灰。
(2) 随着社会的发展和人们生活水平的提高, 农村生活用能结构发生了改变, 生活用秸秆数量大幅度减少。化肥的大量使用, 在一定程度上降低了秸秆沤肥还田率。传统的秸秆利用方式逐渐被人们抛弃, 而现代科学的秸秆利用方式和意识尚未建立起来。另外秸秆还田和综合利用机械投资大, 购买的人少, 机具拥有量无法满足需要;同时, 秸秆还田机具作业成本高, 运行费用大, 农户因不能接受较高作业价格而不愿意使用机具作业, 农机户因经济效益低也不愿意投资购买机具, 过高的成本费用以及经济效益制约了秸秆还田和综合利用技术的推广普及。秸秆多年来得不到有效的利用, 农民从秸秆上获得的收益有限, 即便收集起来, 也不知道怎么用, 因而不愿意收集, 致使农作物秸秆出现大量剩余并直接导致露天焚烧。
2 农作物秸秆资源综合利用的方式
秸秆禁烧和综合利用必须以疏为主, 堵、疏结合, 以疏促堵, 标本兼治。堵是强制性的, 阶段性的, 综合利用是疏, 疏是导向性的, 可持续性的。要围绕增加农民收入, 以实现秸秆综合利用和转化升值为中心, 化害为利, 变废为宝。解决目前秸秆焚烧问题, 主要的综合利用方式有以下几方面。
(1) 保护性耕作, 推广新型耕作模式。保护性耕作是一新型旱地耕作技术, 该县渠南的一些乡村已开始尝试耕作。主要包括麦秸残茬覆盖, 免耕播种施肥, 深松和控制杂草等四项技术内容, 其特点是尽可能减少土壤耕作, 在秸秆和残茬覆盖地表的情况下免耕播种, 是对传统耕作方式的重大变革。
(2) 机械化秸秆还田, 提高土壤肥力。近些年该县政府采取农机补贴的方式帮助农民购置秸秆粉碎机, 在部分乡镇搞了推广试点, 试验的效果得到了广大农户的认可。目前全县秸秆粉碎机械保有量大约为460多台套, 在农作物收获时和收获后, 使用秸秆粉碎还田或粉碎装置, 把秸秆就地粉碎、均匀抛撒, 然后进行耕翻掩埋。秸秆腐烂后, 可以改善土壤理化性状, 增加有机质含量, 有利于提高农作物产量。据测算, 将100 kg秸秆直接还田, 就相当于给土壤施入标准肥10 kg以上, 土壤有机质含量可以提高0.1%以上, 连续3年秸秆机械化还田, 土壤肥力可提高0.5~1个等级。这样既增加了土壤的有机肥含量, 又减少了化肥等无机肥的施用量。还可用于制造商品有机肥, 据专家试验, 每亩土地施100 kg秸秆生物肥, 其肥效相当于40 kg碳酸氢氨, 20 kg过磷酸钙和8 kg硫酸钾。机械化秸秆还田技术仍是目前处理农作物秸秆的有效方式之一。
(3) 秸秆饲养畜禽, 促进秸秆过腹还田。通过青贮、氨化或揉丝微贮, 加工成优质饲料;通过将秸秆加工成颗粒或块状饲料, 可使秸秆加大密度, 缩小体积, 便于贮藏和运输。这既解决了冬季牲畜家禽饲料缺乏问题, 节省了粮食, 还可通过牲畜粪便, 实现过腹还田, 增加土壤有机肥, 是一种经济效益较高的传统生产模式。
(4) 在煤炭和石油价格不断上涨, 农作物秸秆日益过剩, 人们对环境要求越来越高的今天, 利用秸秆资源开发适宜的固化成型燃料及其配套的燃烧设备, 必定会成为一种发展趋势。秸秆固化燃料是一种无污染、清洁、可再生的环保燃料, 价格也相对低廉, 不但可变废为宝, 节约能源, 保护环境, 而且投资少, 见效快, 工艺简单, 安全性高, 原料易获得, 可再生, 还可通过秸秆气化, 改善农村能源结构。将秸秆在气化炉内缺氧的状态下进行不完全燃烧, 其中的碳、氢元素就会变成含一氧化碳、氢气、甲烷等可燃性气体, 燃烧后无尘无烟无污染, 是一种清洁的替代燃料。另外, 秸秆还可以制造沼气, 目前许多地方开始试验、示范秸秆沼气, 研究探索解决秸秆沼气的技术难题, 秸秆沼气的应用推广前景十分广阔。秸秆燃料技术和设备具有实用化、小型化、简单化的特点。所以说固化成型燃料、沼气及其配套的燃烧设备, 非常适合于在农村地区大力推广。
(5) 秸秆可用作食用菌生长基。秸秆富含木质素等有机物, 是培育食用菌的好材料。秸秆加工草帘子, 草袋子等草编制品, 可广泛用于防洪、防涝、产品包装, 砖坯、水泥制品、建筑工地的覆盖和蔬菜大棚保温、保湿、遮阳。不仅可以解决农村大量富余劳动力就业, 而且还可以增加农民收入。秸秆还可用作工业原料, 增加秸秆附加值, 秸秆作为工业生产的原材料, 用途广阔, 不仅可以发电, 还可用作纸张、板材、器皿、包装用品、建筑材料等生产加工所需要的主要基础材料。
利用农作物秸秆生产草酸 篇4
利用农作物秸秆生产草酸
摘要：我国是农业大国,农作物秸秆资源丰富,随着人们生活水平的提高,清洁能源的推广及家畜养殖量的减少,秸秆在农村多被弃置,很多时候被付之一炬,不仅浪费资源还严重污染大气环境.研究利用秸秆生产草酸,旨在为秸秆综合利用寻找出路,走循环经济道路.作 者：刘畅 Liu Chang 作者单位：江苏省睢宁县环境保护局,江苏,睢宁,221200 期 刊：中国资源综合利用 Journal：CHINA RESOURCES COMPREHENSIVE UTILIZATION 年，卷(期)：2010, 28(3) 分类号：X705 关键词：秸秆 综合利用 生产草酸霉菌处理农作物秸秆的研究 篇5
关键词：霉菌；降解；秸秆
1.实验方法与步骤
1.1 实验主要仪器与材料
（1）仪器：250ml带塞三角瓶，500mlNacl瓶，烧杯，压力蒸汽灭菌器，震荡器，生化培养箱，电热恒温鼓风干燥箱，干燥器，粉碎设备，分析天平，冷提取装置，加热装置，灰化皿，马福炉。
（2）材料：土豆培养基，农作物秸秆固体培养基，菌种，盐酸溶液（0.5mol/l），氢氧化钠（0.23mol/l），硫酸溶液（0.13mol/l），丙酮，石油醚，海沙，防泡剂。
1.2菌种的接种与培养
1.2.1配制土豆培养基
将200g土豆去皮切成小块，加1000ml蒸馏水煮沸30min，纱布过滤，再往溶液中加20g葡萄糖，待其溶化后，用蒸馏水补足1000ml，分别取120ml分装至250ml的带塞三角瓶，放至手提式压力蒸汽灭菌器灭菌20min。
1.2.2接种与扩陪
接种：在净化工作台上将绿色木霉（L）白腐菌（B）蓝色毛霉（C）接到土豆培养基中，都接种两份，做两份空白，标记为L1，L2，B1，B2，C1，C2空白1，空白2。将其放到振荡器中在120r/min，30℃的条件下培养24h。
扩陪：配制2000ml培养液分装至8个Nacl瓶中，标记为L1，L2，B1，B2，C1，C2，空白1，空白2。将其放到振荡器中在120r/min，30℃的条件下培养24h。
1.3固体培养基的配制
按稻糠︰玉米粉︰草粉︰酒糟︰尿素=12︰5︰50︰32︰1的比例配制550g样品，分别加入样品质量0.3%，0.5%的磷酸二氢钾和酵母粉，分装12份，取6份在灭菌器中以121℃灭菌20min。
1.4菌接种至固体培养基
将样品分装在12个烧杯中，量取L1，L2，B1，B2，C1，C2，B1+C1，B2+C2，B1+C1+L1，B2+C2+L2，空白1，空白2中的菌液66ml，倒入固体培养基，其中，L1，B1，C1，B1+C1，B1+C1+L1内的样品经过煮熟灭菌。将烧杯放在生化培养箱中在30℃条件下培养3d。
1.5测菌种对秸秆中纤维素的降解率
1.5.1样品的烘干与粉碎
将经过菌液处理3d的样品放至电热恒温鼓风干燥箱在105℃条件下干燥一晚后粉碎至相同程度，分别用透明包装袋包好待测。
1.5.2测纤维素的降解率
1.5.2.1操作步骤
1. 称取约1g样品放入烧杯。2.除碳酸盐：将100ml盐酸倾注样品上，振摇5min后过滤，将滤锅内容物转移到烧杯。3.酸消煮：将150ml硫酸倾注在样品上沸腾30min。4.第一次过滤：消煮结束时，将液体移入滤锅，用弱真空抽滤，残渣用热水洗涤5次，停止抽真空，加刚好能够覆盖残渣的丙酮，抽滤排出丙酮，继续抽真空，干燥。5.脱脂：在冷提取装置中，样品用石油醚脱脂3次，每次用石油醚10ml，洗滌后抽吸干燥。6.碱消煮：将残渣转移到烧杯中。加150ml氢氧化钠溶液，保持沸腾状态30min，期间用冷凝装置使溶液体积保持恒定。7第二次过滤：烧杯内容物通过滤锅过滤，残渣用热水洗至中性。残渣用丙酮洗涤3次，抽吸干燥残渣。8.干燥：将滤锅中取出残渣置于灰化皿中，在103℃干燥箱中干燥2h。从干燥器中取出灰化皿，立即称量（m2）。9灰化：将灰化皿及其内容物置于马福炉中于550℃下灰化，称量（m3）。
1.5.2.2计算
霉菌通过微生物作用将秸秆中的纤维素最终降解为葡萄糖。而葡萄糖分泌到培养基中，在1.5的处理过程中被冲洗掉，未被菌种降解的纤维素含量即为m2- m3的值。
2.结果与讨论
2.1实验数据
2.2讨论
结合实验过程中现象及实验数据，绿色木霉的纤维素降解效果最好。
煮熟过的秸秆培养基的纤维素降解率要远高于未经处理过的秸秆培养基。
白腐菌与蓝色毛霉的混合培养具有最大的协同效应。
3.结论
霉菌对农作物秸秆中纤维素的降解率要从几个方面考虑：
（1 ）纤维素降解菌的选育 在自然状态下，纤维素的降解是在微生物体系中多种微生物长时间相互作用下进行的。在进行纤维素大分子降解的研究过程中要考虑到微生物的产酶体系之间的协同效应。本试验的结果表明白腐菌与蓝色毛霉对纤维素降解的协同效应较好。
（2）对农作物秸秆进行必要的预处理 纤维素的水解比较困难，高温、高压蒸汽作用下，纤维素结晶度提高，聚合度下降。由此，可以对农作物秸秆进行高温高压的预处理，会提高菌种对秸秆的降解效率。
浅谈农作物秸秆资源的综合利用 篇6
但是, 近些年秸秆产量随着粮食等主产单位产量的不断提高而迅速增加, 而且传统的秸秆利用方式逐渐被弱化和淘汰, 大量剩余秸秆的处理成为农业生产中凸显的问题, 一些农民采取了最简单的处理方式—焚烧或随意堆弃, 不仅浪费了宝贵的资源, 而其带来的各种危害令人始料不及, 造成了大气污染、土壤矿化、火灾和交通事故等大量的社会经济和生态问题。秸秆资源数量多, 开发价值大, 大力推广农作物秸秆综合利用技术对于农业和农村发展具有重要的现实意义。
1 秸秆资源潜力
1.1 秸秆是重要的生物质资源
据资料统计, 秸秆燃烧值约为标准煤的50%。秸秆蛋白质含量约5%, 纤维素含量在30%左右, 还含有一定量的钙、磷等矿物质, 平均1t普通秸秆的营养价值与0.25t粮食的营养价值相当。专家测算:每生产1t玉米可产2t秸秆, 每生产1t稻谷或小麦可产1t秸秆。经科学处理, 秸秆的营养价值还可大幅度提高。秸秆蕴藏着丰富的能量, 含有大量的营养物质, 开发利用潜力巨大, 发展前景十分广阔。
1.2 秸秆是发展农村循环经济的重要物质基础
农村循环经济既是一种新的经济发展理念, 也是一个新的经济增长点。农民就业门路窄, 农民增收渠道单一, 充分利用农作物秸秆资源, 可以补粮食、补地力、补效益、补就业, 实现粮食秸秆并举、以秸秆带动产业、以产业提高效益、以效益促进增收, 加快农业农村经济发展。是农业生态建设和可持续发展的有力保证。秸秆综合利用比较好的地区, 秸秆的多功能性发挥得比较充分, 产生了良好的经济、社会、生态和环境效益, 如有些地方秸秆青贮促进了奶业的发展, 秸秆氨化促进了肉牛业的发展。
1.3 秸秆是可被综合利用的资源
秸秆的综合利用有助于改变农业的自然属性和弱质特征, 可极大地提高农业资源的开发利用水平和农业综合生产力, 直接提高农业的经济效益, 拓宽农民增收的渠道。
1.3.1 秸秆可提高土壤中农作物生长必需的元素。
农作物秸秆中含有的氮、磷、钾、镁等元素, 是农作物生长必需的主要营养元素。如每亩地一年还田鲜玉米秸秆1 250kg, 则相当于4 000kg土杂肥的有机质含量, 其氮、磷、钾含量相当于18.75kg碳铵、10kg过磷酸钙、1.65kg硫酸钾。
1.3.2 秸秆的还田技术。
秸秆还田技术的长期应用, 将有效地提高耕作土壤的有机质含量, 降低耕作土壤的板结程度, 有效改善土壤结构, 提高土壤的保水、吸水、透气、保温等性状, 使耕地吸水率提高10倍, 地温提高1°C~2°C, 促进农业的可持续发展。
1.3.3 秸秆其他利用技术。
秸秆粉碎还田、机收打捆、揉丝青贮、菌基培养等综合利用技术, 不但实现了变废为宝, 而且从源头上清除了秸秆污染, 对村容整洁将起到重要作用。
2 秸秆资源发展现状
江西上饶是一个农业大市, 全市农作物总耕地面积753 153 hm2, 其中粮食作物553 078 hm2, 每年可生产农作物秸秆约389.6万t。如果全部用来还田, 可折合约24万t氮素、约6万t碳铵;如果全部用来燃烧, 可折合约200万t标准煤的热值;如果全部用作饲料, 可折合约525万t饲粮。但实际上, 只有少量的被作为燃料、饲料、肥料, 大量的被焚烧或腐烂在田间地头、村落庭院。
据统计, 该市年产农作物秸秆的46.72%用于粗糙式秸秆还田 (直接或过腹还田) , 19.14%被废弃在田间或就地焚烧, 18.04%作为饲料原料, 9.44%作为农用燃料, 5.16%作为秸秆沼气发酵原料, 0.87%作为造纸原料, 0.63%作为食用菌原料。可见, 现阶段, 该市的秸秆综合利用技术推广工作还处于初级阶段和秸秆利用技术还是以农村传统处理秸秆方法, 如秸杆还田、秸秆饲料、秸秆沼气和就地焚烧为主。
造成秸秆资源浪费的原因有:一是宣传推广工作不到位, 群众观念跟不上、环保意识差;二是秸秆综合利用技术研发应用多局限于单一形式, 很少作为系统工程来研究, 有些技术还不成熟;三是现有的秸秆综合利用技术往往社会效益大, 但成本高, 经济效益不显著, 对农民没有很强的吸引力, 产业化发展速度缓慢;四是秸秆产品供求信息平台还没有建立;五是财政资金投入有限, 政策扶持力度不够, 农民购买农机具 (尤其是大中型) 的能力有限, 使得秸秆加工机械无法推广。
3 秸秆资源的综合利用模式和途径
3.1 秸秆用作饲料
面对粗饲料严重短缺和粮食供需缺口增大的现状, 农作物秸秆有望成为我国草食家畜的主要饲料。因此, 开发利用农作物秸秆发酵饲料, 过腹还田, 提高农业的综合开发效益, 具有广阔的市场前景。目前我国以农作物秸秆为原料制作饲料有以下几种方法:
一是氨化处理饲料:秸秆的氨化技术是用含氨源的物质 (如液氨、氨水、尿素、碳铵等) 处理作物秸秆, 使秸秆更适合草食牲畜饲用的一种方法。氨化秸秆饲喂的牲畜在饲用后消化率、含氨量、适口性、能量价值、饲喂安全性、保存性等方面都得到不同程度的提高。
二是青贮饲料:秸秆青贮是在适宜的条件下, 加入发酵菌, 通过厌氧发酵, 使秸秆变成具有酸香味、草食家畜喜食的饲料。青贮可提高饲料的适口性和消化率;能有效减少秸秆晒干后营养成分的大量流失, 而且形成的酸性环境能抑制微生物的繁衍, 防止霉变, 从而达到保存饲料的目的。
三是秸秆制生物蛋白饲料:以玉米秸秆为原料, 发酵后, 测定发酵液中秸秆的纤维素利用率达70%, 粗蛋白质得率在23%以上, 大大提高了玉米秸秆的营养价值, 同时对替代饲用粮生产蛋白富集饲料提供了很好的基料。
3.2 秸秆用作肥料
秸秆还田能有效地提高土壤肥力, 为植物生长创造良好的环境, 保护环境, 降低农产品的成本, 替代化肥, 减少化肥在土壤和作物中的残留, 促进了生态农业的良性循环。
一是直接还田:直接还田方法简便, 能促进土壤养分转化, 改善土壤物理性质, 保持土壤水分, 平衡土温, 提高作物产量。
二是过腹还田:把秸秆作饲料喂养家畜, 再利用家畜粪便还田作肥料, 此法可节约饲料量和牧草, 既发展养殖业, 又能提高土壤肥力。养畜过腹还田, 带动了养殖业的快速发展。
三是秸秆微生物发酵还田:采用堆沤等形式, 经过微生物作用产生多种酶, 促进作物秸秆中有机物降解, 发酵分解转化为可供植物生长发育需要的有机肥料。
秸秆还可用作纤维板材制品、新型墙材、编织和餐具加工、秸秆制炭、功能性食品和淀粉、食用菌生产等工业原料。
3.3 秸秆用作沼气原料
农作物秸秆可作为沼气发酵原料, 上饶市推广的复合菌剂预处理秸秆产沼气配套技术能从根本上解决沼气发酵原料不足的问题, 也能从源头上解决秸秆焚烧造成的环境污染问题, 而且厌氧发酵后的秸秆残渣还是优质固体有机肥料。成功解决了以前农村沼气池利用秸秆产沼气所造成的启动慢、分解率低、结壳严重和出料难的问题, 拓展了沼气发酵原料的来源, 为农村沼气建设的可持续发展和新农村建设的实施提供了强有力的科技支持。目前全市12个县市陆续推广此项技术, 鄱阳、玉山、铅山3个县已经建成多个秸秆沼气示范点。
4 推广秸秆综合利用的对策建议
4.1 深化农作物秸秆是宝贵资源的认识
当前要把保护自然资源、防止环境污染确立为秸秆综合利用的主导思想, 不断提高对秸秆肥料、饲料、燃料和原料价值的认识, 在此基础上强化农民对焚烧秸秆的危害性和秸秆综合利用的科学性的认识。
4.2 政府采取行政推动措施
农作物秸秆综合利用是一项社会生态效益高、涉及面广的系统工程, 需采取科技、政策、法律等多部门联手协作的立体推进措施, 各级政府具有首要的责任, 要加强对秸秆综合利用工作的重视和支持, 在注重调查研究和宣传引导的前提下, 因地制宜, 加大对各项技术的推广支持力度, 尽快建立一批具有代表性的农作物秸秆加工企业, 发挥好示范作用。
4.3 科学规划, 分类指导, 发挥好典型示范作用
根据国家有关的总体规划和政策导向, 紧紧围绕农业、经济等实际情况, 制定出农作物秸秆综合利用的中长期规划。由于各地区不同的综合自然条件和经济水平, 规划应充分考虑把外部推动和农民的实际需求结合起来, 注重传统方式与现代技术的结合, 统筹考虑, 统一安排, 以便逐步形成区域化、专业化和产业化的格局, 并体现分步实施, 由低级向高级渐进发展的思路。当前, 要把重点区域内实现禁烧作为前期目标之一。
4.4 加强宣传和技术培训
要高度重视宣传培训工作, 用实际效果引导、教育农民群众, 转变观念, 采用综合利用措施处理剩余秸秆。大力宣传政府或部门的有关通告、规定, 提出秸秆禁烧和综合利用的具体要求, 做到家喻户晓, 也要发挥新闻媒体对秸秆综合利用的舆论引导和对焚烧秸秆的监督作用, 在全社会范围内开展秸秆综合利用的经济、社会和生态效益等知识的科普宣传, 为秸秆综合利用工作创造一个良好的社会舆论环境。
4.5 技术创新, 发挥好新技术带动作用
农作物秸秆资源 篇7
1 秸秆资源潜力与综合利用现状
1.1 秸秆资源潜力
建湖县是农业县, 秸秆资源总量较大、品种多样、类型集中, 可利用潜力巨大 (表1) 。一是从资源总量看, 近年来建湖县年产秸秆量基本稳定在67万t左右。2009年全县秸秆资源总量67.24万t, 利用量达33.07万t, 利用率49.18%, 尚有34.17万t未合理开发利用。二是从品种结构看, 秸秆资源以水稻、小麦为主, 占全县秸秆资源总量的90%以上。其中, 水稻秸秆最多, 达37.40万t, 占总量的55.62%;小麦秸秆23.04万t, 占总量34.27%;油菜秸秆3.14万t, 占总量4.67%;其他秸秆3.66万t, 占总量5.44%。三是从季节特性看, 收获峰段主要集中在夏、秋2季。小麦、油菜等收获期从5月下旬至6月中旬历时20 d, 水稻、玉米、棉花、大豆等收获期从10月下旬至11月下旬历时45 d。夏季主要农作物 (小麦、油菜) 秸秆收获量26.18万t, 占全县总量的38.94%;秋季主要农作物 (水稻、玉米、棉花、大豆) 秸秆收获量41.06万t, 占全县总量的61.06%。
1.2 秸秆综合利用现状
近年来, 建湖县高度重视秸秆综合利用工作, 从政策引导、宣传教育、执法监管等方面采取了一系列的措施, 坚持一手抓农作物秸秆综合利用, 一手抓秸秆禁烧执法, 积极推广秸秆还田技术, 加快发展秸秆沼气、秸秆气化等秸秆能源利用, 积极推进多种形式的秸秆综合利用, 但成效不大, 示范试点成效甚微。
2009年全县秸秆综合利用量33.07万t, 利用率达49.18%, 其中肥料化占9.80%, 能源化占30.89%, 工业原料化占5.31%, 饲料化占1.70%, 基料化占1.48%。全县区域差异明显, 建阳秸秆能源化、工业原料化利用率相对较高, 芦沟秸秆肥料化、饲料化和基料化利用率相对较高 (表2) 。一是秸秆肥料化利用。全县秸秆肥料化利用主要以秸秆直接还田为主, 包括机械化直接还田、覆盖还田、堆沤还田等。2009年全县秸秆肥料化利用量6.59万t, 约占秸秆资源总量的9.80%, 其中秸秆还田利用率9.80%。二是秸秆能源化利用。2009年全县秸秆用于农村生活燃料等能源化利用近20.77万t, 占秸秆资源总量30.89%, 其中农村生活燃料占28.00%, 沼气、气化等占2.89%。各种利用方式中, 全县秸秆直接用作生活燃料的比例在不断下降, 但仍占28.00%, 利用方式相对原始;秸秆沼气、气化仍在试验阶段, 技术难题较多。三是秸秆原料化利用。秸秆原料经工业化处理, 应用于编织、造纸、工艺品制作, 全县年利用量为3.58万t, 占资源总量5.31%。基料化利用秸秆量为1.00万t, 约占秸秆资源总量的1.48%。秸秆基料化利用目前以食用菌基料为主, 其技术成本低, 经济效益好, 简单易行, 应用范围广, 已在近湖、颜单形成一定规模。四是秸秆饲料化利用。秸秆饲料处理技术主要有氨化、青贮和微贮等。秸秆微贮加工饲料制作简单、成本低、效益高、适口性较好。秸秆压块饲料易消化、采食率高、附加值高、便于长期保存、饲喂方便, 是饲料化利用发展的趋势和方向。2009年全县饲料化利用秸秆量为1.14万t, 约占秸秆资源总量的1.70%。秸秆饲料化成将为发展节粮型畜牧业的重要途径。
注:其他农作物主要包玉米、棉花、大豆、花生、薯类、蔬菜瓜类等;以上数据源于2009年各镇上报数据汇总。
注:秸秆资源量和利用量来源于2009年各镇上报数据汇总。
2 存在的问题
总体上看, 建湖县秸秆综合利用步伐在全省处于中下等水平, 农作物秸秆的资源化、商品化程度不高, 利用层次低, 产业链短, 综合利用率不高, 产业布局有待进一步优化, 秸秆露天焚烧和弃置现象尚难禁止。
2.1 秸秆还田引导力度不够
目前, 农民为赶农时、抢播种、图省事, 对秸秆机械化还田的认识还不到位, 积极性需要进一步提高, 由于秸秆机械化还田机具特别是大马力还田机具价格昂贵, 许多地方机械配置不够;秸秆还田相关配套机具研发力度仍然不够, 适合地块小、田埂多、便于农民操作的机具不足;秸秆直接还田的作业标准和要求需要加强, 留茬高度过长不利于机械化直接还田。
2.2 秸秆综合利用技术有待突破
秸秆综合利用的一些关键性技术尚未突破或存在着不成熟, 如秸秆气化存在供气管网焦油清除, 系统负荷率低等问题;秸秆固化与炭化存在生产设备可靠性差、耗能高, 设备系统配套协调能力差, 运行不稳定等问题;同时新技术应用规模较小, 尤其是适宜农户分散经营的小型化、实用化技术缺乏, 各项技术之间集成组合不够, 都在一定程度上制约着秸秆综合利用的发展, 应强化秸秆利用技术装备的研发与应用, 加大科技支撑力度。
2.3 产业化程度不高, 收集贮运体系与长效有序机制不完善
目前, 由于秸秆利用附加值偏低、秸秆生产分散、以农用为主、收集贮运成本过高, 大多仍停留在小规模、低层次生产水平上, 造成秸秆综合利用规模化企业不多、产业化需要进一步提高。农作物秸秆量大、分散、体积蓬松、密度较低、季节性强, 收割机、打捆机等配套设施缺乏, 收集贮运成本高, 给秸秆的收集、贮运带来很大困难, 服务市场难以形成, 服务体系尚未建立, 这些原因都制约着秸秆综合利用的产业化发展。
建湖县虽然制订和出台了一系列秸秆禁烧管理办法和综合利用扶持政策, 但工作机制不健全, 政策不配套、力度不够大、落实不到位, 影响到秸秆综合利用产业化发展。
3 秸秆综合利用的途径
3.1 大力推广秸秆还田
秸秆还田是推进秸秆综合利用最经济、最现实的方式和途径[1,2]。要大力推广秸秆机械化还田, 采取有效措施积极鼓励农民购置反旋灭茬机、水田埋草机、大马力拖拉机等秸秆还田机具, 并将年度稻麦秸秆机械化全量还田目标分解落实到各镇政府。积极发展覆盖还田、快速腐熟还田、稻麦双套还田、堆沤还田等多种秸秆还田方式, 以扩大秸秆还田的面积。
3.2 大力促进秸秆工业化利用
秸秆工业化利用有利于提升秸秆资源的深层次利用水平[3]。要因地制宜、突出特色、放大优势, 优化产业布局, 促进产业集聚, 重点引进2~3个上规模、上水平的秸秆工业化利用企业, 大力实施一批秸秆工业原料化产业重大项目, 积极培育一批龙头企业和知名品牌, 努力建设一批秸秆工业原料化利用示范基地。
3.3 大力发展秸秆固化成型与炭化
通过需求引导和示范带动, 大力发展秸秆固化成型项目, 引进2~3个秸秆固化成型和秸煤混合成型燃料示范企业。积极引导企业、居民使用秸秆固化成型燃料。鼓励发展秸秆炭化, 引导加工企业采用先进的工艺技术, 大力发展秸秆炭化, 推动秸秆资源的深层次利用。
3.4 扶持发展秸秆饲料加工业
加快节粮畜牧业, 实行农牧结合, 充分利用秸秆养畜[4], 加快推广秸秆青贮、氨化、膨化、压块和发酵等技术, 为满足草食动物饲料需求, 建成1~2家秸秆饲料生产企业 (加工企业+牛羊养殖场) 。
3.5 鼓励发展秸秆基料化产业
大力发挥食用菌产业优势, 以秸秆食用菌的规模化发展带动秸秆基料产业的壮大, 通过培植壮大秸秆食用菌基料的种植大户、龙头企业, 农业产业化经营组织等途径, 引导和带动以水稻、小麦等秸秆资源为基料的食用菌生产。大力发展秸秆育苗基料、花木基料、草坪基料等生产企业, 进一步带动秸秆基料产业的快速发展, 既可以减少秸秆焚烧, 又可以创造经济效益。
3.6 支持发展秸秆沼气、秸秆气化, 建立健全秸秆收集贮运服务体系
要将秸秆沼气、气化与社会主义新农村建设结合起来, 大力发展秸秆户用沼气, 特别是要在试点的基础上加快发展沼气集中供气、热解气化集中供气, 完善关键设备和工艺技术。积极发展秸秆综合利用服务组织, 建立和完善秸秆收集、贮运和利用服务体系, 采取补贴等措施支持农民专业合作组织和农民经纪人等开展秸秆收集、储运和综合利用服务。
4 建议
4.1 加强组织领导, 建立统筹协调的工作机制
秸秆综合利用是一项综合性的系统工程, 必须周密部署, 精心组织, 广泛发动, 合力推进, 落实工作责任, 完善工作机制, 层层抓好落实。一是明确责任主体。各镇政府是推进秸秆综合利用和秸秆禁烧工作的责任主体, 要将秸秆综合利用和禁烧工作作为推进节能减排、发展循环经济、促进农村生态文明建设的一项工作内容, 进一步加强领导, 加强统筹规划, 狠抓各项措施和规定的落实。二是加强分工协作。县里建立由发展改革部门会同农业部门牵头、各有关部门参加的协调机制, 明确分工、加强配合, 统筹研究推进秸秆综合利用的重大问题, 提出促进秸秆综合利用的政策建议, 加强对各镇秸秆综合利用工作的督促和指导。农业部门要加大秸秆能源化利用力度, 积极推进多种形式的秸秆综合利用;农机部门要大力推广秸秆机械化还田及综合利用配套机械化技术;科技部门要加强秸秆综合利用技术的攻关研究;环保部门要抓好禁烧巡查, 严格执法;财政部门要加大对秸秆综合利用的支持力度。新闻部门要加大对秸秆综合利用和禁烧工作的宣传力度。三是加强目标考核。要建立健全目标管理机制, 将建湖县秸秆综合利用所确定的目标任务, 按年度分解落实到各地和相关部门, 建立完善目标考核机制。
4.2 加强执法监管, 为秸秆综合利用提供法制保障
省人大常委会《关于促进农作物秸秆综合利用的决定》作为一项地方性法规, 是解决秸秆露天焚烧、推进秸秆综合利用的执法依据。要严格执法、加强监管, 切实将这项工作纳入法制化轨道。加大执法检查力度, 完善县、乡、村3级禁烧网络体系和管理机制, 明确工作职责、落实值班值守, 加强对露天焚烧秸秆和弃置秸秆污染水体的实时监测, 严肃查处违法行为, 做到有法必依、执法必严、违法必究。
4.3 加大政策扶持力度, 形成多元投入的发展机制
推进秸秆综合利用, 需要加大政策扶持的力度, 着力引导和鼓励社会力量加大投入力度, 形成多元化的投入发展机制。要加大对秸秆综合利用的支持力度, 将秸秆综合利用专项资金列入财政预算。利用秸秆1万t以上有机肥生产企业给予适当补贴。秸秆沼气集中供气、秸秆气化集中供气、户用沼气、购买秸秆固化成型燃料设备给予补贴。以秸秆为基料生产食用菌且达到一定规模的种植大户, 给予适当补贴。对消耗秸秆的畜禽集中养殖区, 按照一定标准给予秸秆青贮补贴。对秸秆收贮量达到一定规模的专业合作经济组织或农民经纪人, 给予适当补助。对秸秆板材加工、秸秆新型墙体材料、秸秆固化、秸秆生化、秸秆造纸等重点项目, 采用投资补助办法。对秸秆造纸、秸秆板材加工、秸秆新型建材等秸秆综合利用重点企业实行税收优惠政策, 将税收地方留成部分给予一定额度的返还。进一步减轻企业负担, 对重点企业减免收行政事业性收费。加快研究对运输农作物秸秆的车辆免收过路费的政策。加大对秸秆综合利用项目政策性贷款的扶持力度。鼓励农村金融机构对农民购置农机具给予贷款支持。积极引导商业性金融机构加大对秸秆综合利用项目加大信贷支持力度, 对投资额较大、技术含量较高、秸秆利用量较多的综合利用项目贷款, 建议有关部门按一定比例给予贷款贴息。秸秆综合利用重点项目建设用地、秸秆收贮中心、收贮点和堆场用地给予支持。秸秆气化站与气化集中供气用地给予适当优惠。
4.4 加快技术研发推广, 构建秸秆综合利用的技术支撑体系
大力推动科技创新, 加快技术集成, 加快科技成果转化步伐, 加快开发新型适用技术。进一步整合科技资源, 依托大专院校、科研院所和重点企业, 加快引进和消化吸收国外先进技术, 加快科技成果转化, 加强现有技术集成, 形成经济实用的集成技术体系。进一步加大秸秆综合利用技术培训和推广力度, 提高技术的入户率。充分发挥现有农村基层组织和服务组织的作用, 从推广成熟实用的技术入手, 加强技术交流、信息传播和知识普及, 提高农民综合利用秸秆的技能。围绕秸秆综合利用的重点领域, 建立一批秸秆综合利用示范基地, 实施一批科技成果转化项目和产业化示范项目。
参考文献
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[3]杨艳, 张蕾.淄博市农作物秸秆综合利用现状调查分析[J].河北农业科学, 2010, 14 (4) :98-99.
农作物秸秆资源 篇8
黑龙江省是农业大省,农作物秸秆产出量居全国前列,具有资源量大、分布面广、作物种类多及密度小的特点。根据国家能源领导小组办公室2007年对黑龙江省农作物秸秆资源利用的调查结果显示:家庭燃用占50%,用于饲料23%,还田量3%,其他工业用途占3%,仍有21%的秸秆被堆弃或焚烧[1]。为了抢农时实现耕种或在秸秆综合利用效益不够显著的情况下,焚烧也确实是农民无奈之举,给环境、生态、交通安全造成极大的负面影响,同时又浪费了资源。因此,针对当地的气候特点、种植模式、资源状况、社会经济情况和农村生活方式等研究多元化利用模式势在必行[2]。
1 黑龙江省农作物秸秆总量
2012年黑龙江省粮食总产量为5 761.3万t[3],玉米、水稻、大豆3大作物产量和占粮食总产量的94.77%。依据草谷比可推算2012年全省农作物秸秆资源总量约6 300万t(见表1),为全国秸秆总量7亿t的9%。
2 秸秆综合利用现状
黑龙江省农作物秸秆是农村炊事取暖的主要燃料,还作为家畜的饲料、粉碎还田变为肥料和直燃发电等[4]。随着社会的发展,科技的进步,人们生活方式也发生了显著变化,所以秸秆利用趋于燃料化、饲料化、肥料化、基料化和原料化的多元结构组合。
2.1 燃料化
2.1.1 生活燃料
黑龙江省南起43°25',北至53°33',跨越10个纬度,2个热量带。全省年平均气温-4~5℃之间,冬季漫长寒冷。农村生活炊事取暖燃料依然是农作物秸秆,虽然炉灶加火炕的直燃模式热效率非常低,但其经济实用的优势短期内难以完全被取代。2011年黑龙江省农村人口为1 667.8万人,炊事取暖消耗秸秆约2 700万t。目前,随着农民生活水平的提高、知识结构的变化,对高品质生活的追求不断高涨,卫生、安全、快捷的各类燃气已经进入农民家庭。特别是随着社会主义新农村建设和城乡一体化进程的推进,农作物秸秆作为燃料的用量将逐年减少。
2.1.2 秸秆气化和厌氧发酵制沼气
秸秆气化经不完全燃烧,利用氧气或含氧物质作为气化剂获得理论热值为5 724k J/m[3]的燃气,其主要成分为:CO占20%,H2占15%,CH4占2%,CO2占12%,O2占1.5%,N2占49.5%。经降温、多级除尘和除焦油等净化和浓缩工艺后,由罗茨风机加压送至储气装置中,然后利用管道提供给用户使用。供气半径在1km之内,由于秸秆气化经济方便、干净卫生、在小村镇较受欢迎;但大规模推行秸秆制气还需解决气化系统投资偏高、燃气热值偏低,燃气中氮气与焦油含量偏高以及管路清除焦油等问题。
秸秆发酵制沼气是通过多种微生物在厌氧条件下降解而成,沼气含有50%~70%的CH4,并副产沼液和沼渣。但冬季的低温运行效率和沼气品质成了其推广的重大障碍。
2.1.3 制粒、压块、制棒、制炭
在机械设备的压力作用下,将秸秆压缩成型甚至炭化,单位热值提高,取用方便,可以替代木柴、原煤、燃气等燃料,广泛用于取暖、生活炉灶、锅炉、生物质发电厂等。机制木炭在无氧或缺氧状态下进行高温(500℃)干馏制得的优质燃料和工业原料。副产品有木焦油、木醋酸和木煤气(干馏煤气)。木焦油可与渣油调和生产200号重油,或与煤混合作为锅炉燃料,还是提炼芳香类物质的原料。木煤气为优质气体燃料。木醋酸是化工原料。再将机制木炭破碎,经酸洗、碱洗,去除杂质和油污,并用清水冲洗干净,烘干后即为初级活性炭,可用于污水净化和有害气体吸附,还是制造黑色火药的主要成分。
2.1.4 生物质发电
2004年以来,黑龙江省建成以秸秆直燃形式的生物质发电项目3个,总装机容量7.2万k W,另有15个项目核准在建,总装机容量29.3万k W[5]。据国能望奎生物质电厂实际运行数据,装机容量3万k W的发电机组年消耗15万t左右的秸秆[6],上述电厂如全部建成并正常运营,年消耗秸秆达182.5万t。
据测算,生物质发电成本约为煤电的1.5倍[7],主要原因:一是前期投资偏高。每1k W装机容量成本10 000元,而煤电仅6 000元左右。二是发电效率低。受秸秆运费的制约装机容量多不超过3万k W,而煤电至少30万k W,无法实现规模效益。三是燃料成本高。秸秆热值低、密度小,收、储、运费用偏高。
2.2 饲料化
2.2.1 直接饲喂
家畜直接食用黄玉米秸秆的叶子部分,俗称“耍单杆”。营养不高,仅仅能维持正常生命活动,产出优质畜产品难度大。
2.2.2 黄贮、氨化、糖化
玉米果穗收获后,应用机械设备将秸秆铡切或揉搓到一定长度,添加适量尿素,保证合适水分,利用窖、池或者塑料袋等,进行黄贮、氨化、糖化等加工。熟化后增加了醇香味和适口性,提升了营养价值及饲料转化率。据有关化验结果:玉米秸秆原含碳水化合物30%以上,蛋白质2%~4%、脂肪0.5%~1%;黄贮后含粗蛋白3.85%、粗脂肪2.43%、无氮浸出物2.19%、灰分5.99%、水分51.92%,营养提升幅度较大,消化能为2.24MJ/kg,与牧草相当。
2.2.3 青贮
青贮玉米在乳熟后期至蜡熟前期收获,期间含水量应控制在65%~70%为宜。应用专业青贮收获机切碎至适宜长度,国外多数不超过12mm,压实密度达700kg/m[3],而国内青贮切碎最长到50mm。全株青贮必须进行籽粒破碎,否则籽粒的消化率仅30%左右,造成优良饲料资源的浪费;入窖或池后2~3天内压实密封,40~50天发酵完成即可食用。2011年黑龙江省青贮秸秆总量达到1 026.21万t[8]。
2.3 肥料化
2.3.1 直接粉碎还田
利用联合收获机的秸秆粉碎还田部件或专业秸秆粉碎还田机直接将秸秆粉碎并均匀抛撒在田间,然后再进行根茬粉碎、旋耕、施肥、起垄、镇压,被粉碎秸秆与土壤充分混合后慢慢腐烂。
2.3.2 堆肥、沤肥
将畜禽粪便混入一定量的秸秆、稻壳、木屑等农业废弃物在地表或半地下坑池中进行堆肥发酵,发酵温度最高需要控制在65℃以内,高温将杀灭各种对作物生长有害的寄生虫卵、病原菌、害虫以及杂草种子等,最终生产出有机腐熟肥。
农作物秸秆沤肥取秸秆60%、细干土30%、人畜粪10%,环境温度不低于10℃。沤制前一日秸秆用水浸湿,含水量以用手紧握能见到水滴为宜。先在地面上铺一层厚约150~200mm的污泥或草皮作为吸收下渗肥分的底垫,再铺一层350mm厚的秸秆踏实,泼洒少量石灰水和氨水或粪水,接着再上一层60~100mm厚的土杂肥、污泥或细土和人畜粪,依次一层一层地堆积,直至高达1.5~1.6m为止;每堆以2 500~3 000kg为宜;堆外用泥封好,经20~25天左右进行翻堆1次,把外层的翻到中间,中间的翻到外面,重新堆积,再过15~20天,原料达到黑、烂、臭的程度,即可使用。
2.4 基料化
农作物秸秆经加工可制成食用菌培养基料、育苗基料、花木基料、草坪基料等,目前主要以食用菌基料为主。生产食用菌后的基料富含营养,既能加工成饲料实现过腹还田,也可作为优质有机肥直接还田。
2.5 原料化
秸秆作为工业原料,主要应用于板材加工、造纸、建材、编织、化工及包装材料等领域。秸秆替代木材制成建筑、装修用的结构板、纤维板、复合板等,具有阻燃、防潮、隔音、不变形、不开裂、强度高等优点,且无环境污染。用秸秆和煤灰加工的秸秆板,保温性、装饰性和耐用性良好。
3 秸秆多元化、特色化利用对策
黑龙江省秸秆利用率约为79%,炊事取暖占被利用量的63%。秸秆利用的技术含量不高,对经济贡献率偏低,因此需要结合农业结构调整方向、保护生态环境和发展农业循环经济等因地制宜地综合利用农作物秸秆。重点发展秸秆发电或热电联产、秸秆饲料化、肥料化等多元化、特色化利用,立足农业,采取工业化理念和市场化思维,实施规模化经营。
3.1 优先发展秸秆直燃发电或热电联产
由于黑龙江省地处北方寒冷地区,取暖期长达6个月,农村炊事取暖仍以直燃秸秆为主。秸秆气化、发酵制沼气必须在技术上突破冬季低温稳定运行的难题,同时消费市场又培植成熟的条件下,方可规模化运营。因此,在半径50km区域内如果未利用秸秆资源满足《农林生物质发电项目建设技术导则》的各项要求,应优先申请建设秸秆发电厂或实现热电联产。
2020年,黑龙江省以秸秆为主的生物质发电容量将达120万k W[5]。一个装机容量3万k W的发电机组年消耗15万t左右秸秆,节煤7.5万t,减排二氧化碳9万t左右,社会效益和生态效益显著。一是可以减少石化能源的消耗,保护了不可再生资源;二是秸秆直燃发电排放的二氧化硫、氮氧化物和烟尘等污染物远少于燃煤发电,特别是生物质从生长到燃烧总体上对环境不增加二氧化碳排放量,可减少污染物和温室气体排放,并减少水资源消耗和保护生态平衡;三是秸秆在收集打捆、运输、储存等环节产生就业机会,同时原来堆弃或焚烧的秸秆如果以120元/t的价格出售,装机容量3万k W的发电机组年为农民增收1 800万元;四是实施热电联产,供热产生的效益大于减少发电量的损失,单纯发电一般采用凝汽式发电机组,全厂热效率17%,而热电联供采用抽汽凝汽式汽轮发电机组或背压式汽轮发电机组,综合热效率高达32.3%,提高了电厂能源利用率,提升了经济效益。
3.2 种植青贮玉米是吸纳秸秆的有效途径
在欧美发达国家,青贮玉米种植面积占玉米种植面积的30%~40%。其中:美国青贮玉米种植面积355万hm[8],占玉米的12%;加拿大190万hm[8];欧洲400万hm[8];法国151.33万hm[8],占玉米80%;德国93.07万hm[8];意大利32.47万hm[8]。
2011年,黑龙江省种植专用型青贮玉米28万hm[8],相当吸纳秸秆约204万t,占秸秆总量的3%。如果按2011年奶牛存栏量192.7万头、黄牛及肉牛326.1万头全部饲用合理比例的青贮饲料,每头奶牛、肉牛分别需要青贮饲料地1 333.4m[8]及666.7m[8],总计48万hm[8];预计吸纳秸秆约350万t,占秸秆总量的5.5%。
青贮玉米具有优异的饲用价值(见表2[8]),鼓励和扶持青贮玉米的种植,既可以为发展质量效益型畜牧业提供高品质饲料,又解决了粮食作物秸秆处理的难题。2011年,在黑龙江省每666.7m[8]可产3 333~4 000kg青贮饲料,或平均年产389kg籽粒和486kg秸秆,种植每666.7m[8]青贮玉米可增加收入150~200元。因此,种植青贮饲料既可以调整农业产业结构,实现二元结构向“粮、经、饲”三元结构转变,促进畜牧业发展,增加土地经营效益,又解决了农作物秸秆过剩的难题。
3.3 粉碎还田是最经济、便捷的秸秆利用方式
在我国,由于土地还没有施行休耕制度,加之化肥的过度使用,黑龙江省黑土层厚度在400mm以下占总耕地面的50%,如果按此速度流失,预计40~50年黑土层将被剥蚀殆尽。为了保护黑土层,农作物秸秆还田十分必要。秸秆还田可促进土壤有机质及氮、磷、钾等含量的增加,提高土壤水分的保蓄能力,改善土壤性状,增加团粒结构等优点。据实验测定,每666.7m[8]还田玉米秸秆500kg,相当于施入土杂肥2 500kg、碳铵11.7kg、过磷酸钙6.2kg、硫酸钾4.75kg。一年后,土壤有机质含量相对提高0.15%~0.23%,全磷平均提高0.03%,速效钾增加31.2×10-6,土壤容重下降0.03~0.16g/cm[3],土壤孔隙度提高2%~4%。连续多年进行秸秆还田的耕地,不仅提高磷肥利用率和补充土壤钾素的不足,地力也提高0.51个等级[10]。因此,秸秆还田增肥增产作用显著,既减少化肥的使用量和土壤板结,又提高作物产量,一般每666.7m[8]耕地可节约化肥费用20元左右,作物增产5%~10%。
黑龙江省秋冬季节温度快速降低,半年时间处于冰冻状态,秸秆还田后到下一年春播前,0℃以上时间约45天左右,秸秆很难完全腐烂。为了促进秸秆快速腐烂或者即使没有腐烂也能保住墒情和不影响春播就需要调整秸秆粉碎长度。国家标准GB/T26475.6-2009《保护性耕作机械秸秆粉碎还田机》中4.1规定:秸秆粉碎还田机土壤含水率不大于25%,以额定生产率作业时,玉米高粱等作物秸秆粉碎合格长度不大于100mm,小麦、水稻等作物秸秆粉碎合格长度不大于150mm。而在黑龙江省,秸秆粉碎长度应不大于50mm为宜;另外,秸秆还田后,需要在旋耕将粉碎的秸秆与土壤均匀搅拌前,补施氮素。因为微生物分解秸秆时与作物争夺氮素,使土壤碳氮比失调。结果造成秸秆分解缓慢,作物秧苗因缺氮而黄化、苗弱,生长不良。因此,每666.7m[8]还田秸秆500kg,需施氢铵50kg或尿素20kg。
2007年,黑龙江省秸秆还田量仅占秸秆总量的3%,堆弃或焚烧占21%,如果全部用于还田秸秆预计1 512万t。如果按照水稻、玉米、大豆占总播种面积的比例进行秸秆还田,可推算各自秸秆产量再根据草谷比计算出各作物的产量,然后根据平均单产得出秸秆还田的作业面积290万hm[8](见表3),占2011年粮食播种总面积的21%。
4 建议
1)尽管秸秆综合利用已被列入国家产业结构调整和资源综合利用鼓励与扶持的范围,但秸秆综合利用的经济效益与社会效益、生态效益相比并不突显。因此,在加大宣传的基础上,政府应在资金补贴、企业的税收优惠等方面出台扶持政策:如提高秸秆粉碎还田作业补贴、完善秸秆发电等可再生能源并网价格政策。
2)根据黑龙江省气候特点、种植模式、资源状况、社会经济情况和农村生活方式等因地制宜,把秸秆燃料化、饲料化、肥料化几种方法有机地组合起来,形成多层次、多途径、跨行业综合利用的模式。
3)建议制定适合黑龙江省情况的秸秆粉碎还田地方标准,通过科学试验确定适宜的秸秆粉碎长度,并形成对现有机型的技术改造方案。
4)加强技术研究,重点解决推广应用中出现的技术难题,如秸秆集、储、运装备中重点解决适合站秆、粉碎、放铺工况下的捡拾打捆机,寒冷地区制沼气的效率,秸秆气化产物焦油处理等。同时,深入开展高新技术的探索,如秸秆制油、制氧等先进技术的研究。
摘要：介绍了黑龙江省农作物秸秆综合利用的现状,分析了秸秆燃料化、饲料化、肥料化、基料化和原料化的技术研究方向和存在的问题。针对黑龙江省气候、种植模式、资源状况、社会经济情况和农村生活方式等因素的特点,建议黑龙江省秸秆多元化利用应重点在粉碎还田、饲料青贮和热电联产等方面开展,同时加强秸秆气化技术的完善提高和秸秆制油、制氧等先进技术的研发储备。
关键词：秸秆,燃料化,饲料化,肥料化,基料化,原料化
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农作物秸秆资源 篇9
在太阳能、风能、水能、潮汐能、地热能和生物质能等可再生能源中, 生物质能具有可再生和环境友好等双重性, 是唯一可存储和运输的可再生能源。
近年来, 各地秸秆综合利用取得了显著的效果, 纷纷投资建设了一批秸秆人造板、秸秆直燃发电、秸秆气化、秸秆成型燃料等综合利用项目。多种形式的秸秆还田、保护性耕作、秸秆快速腐熟还田、过腹还田、栽培食用菌等技术得到推广应用。
禄劝县的秸秆利用虽取得一定成绩, 但效果不甚理想。2000年, 禄劝县于屏山镇角家营村委会大栗园村新建秸秆气化站, 第1期投资75万元, 建成后可供122户农户正常使用, 户均日交秸秆2~3kg便可满足日所需的秸秆气4~6m3, 每户每年比用其他燃料费可节约支出600元。但是, 由于受技术缺陷和管理不善、村民难以承受运行成本等因素的影响, 气化站使用半年后停产。经过连续数年实施“六清六建”综合整治工作, 禄劝县农作物秸秆综合利用率达85%以上, 其中, 秸秆还田率达45%以上, 畜禽饲料化利用率达30%以上, 燃料及沼气池利用率达8%以上, 秸秆深度利用及食用菌利用率达5%以上。
因此, 明确掌握禄劝县秸秆资源的开发潜力有利于秸秆资源综合利用规划工作的开展。
2 禄劝县秸秆资源量评价
2.1理论资源量
2014年禄劝县农作物产量为:小麦13898t、水稻26768t、玉米99560t、蚕豆5230t、大豆577t、烤烟14282t、油菜籽1996t、薯类46800t (红薯1571t、马铃薯45229t) 、高粱410t、向日葵97t, 禄劝县农作物总产量为209618t。
草谷比 (农作物秸秆折算比例) 按表1数据计算, 经测算2014年, 禄劝县农作物秸秆的理论资源量 (作物产量×草谷比) 依次为小麦15288t、水稻24091t、玉米119475t、蚕豆5753t、大豆923t、烤烟14282t、油菜籽2994t、薯类23400t、高粱533t、向日葵243t, 禄劝县农作物秸秆的理论资源总量为206979t。
2.2可收集资源量
收集系数 (可收集资源量与理论资源量之比) 按表1中计算, 经测算2014年禄劝县农作物秸秆的可收集资源量 (秸秆理论产量×秸秆可收集量) 依次为小麦11313t、水稻21682t、玉米113498t、蚕豆5293t、大豆813t、烤烟12584t、油菜籽2542t、薯类20592t、高粱442t、向日葵206t, 禄劝县农作物秸秆的可收集资源总量为189238t。
3 结论
2014年, 禄劝县小麦、水稻等10种农作物总产量为209618t, 经测算禄劝县农作物秸秆的理论资源总量为206979t、可收集资源总量为189238t。
摘要：抓好秸秆综合利用, 是发展循环经济, 促进能源消费结构调整, 转变经济增长方式, 建立节约型社会的有效措施;也是从根本上缓解农村饲料、肥料、燃料和工业原料紧张状况, 保护农业生态环境, 减少空气污染, 增加农民收入, 实现社会经济可持续发展的有效措施。因此, 明确掌握禄劝县秸秆资源的开发潜力有利于秸秆资源综合利用规划工作的开展。
对我国农作物秸秆利用现状的思考 篇10
【摘 要】我国是一个农业大国，农作物秸秆资源丰富，本文分析了现阶段我国农作物秸秆综合利用现状、存在的问题，并指出只有通过政府的政策引导，加大对秸秆利用的资金投入力度，因地制宜，才能有效发挥农作物秸杆的资源潜力，实现秸秆资源的综合利用。
【关键词】农作物秸秆；综合利用；现状；对策
我国秸秆数量大种类多、分布广，长期来，秸秆是我国农村居民主要生活燃料大牲畜饲料和有机肥料，部分作为工业原料和食用菌基料。近年来，随着农村劳动力转移能源消费结构改善和各类替代原料的应用，加上秸秆综合利用成本高、经济性差、产业化程度低等原因，开始出现了地区性、季节性、结构性的秸秆过剩，特别是在粮食主产区和沿海经济发达的部分地区。违规焚烧现象屡禁不止，不仅浪费资源，污染环境，还严重威胁交通运输安全。因此，研究分析我国农作物秸秆资源的综合利用现状及存在的问题，提出实现秸秆资源化的应对对策，对推广和实现秸秆资源化，实现秸秆的经济、环境及社会效益三者统一具有重大的现实意义。
1.我国农作物桔秆利用现状分析
当前我国秸秆利用方式很多， 主要是还田利用、饲料化处理、秸秆能源化利用和作为工业生产原料等。
1.1秸秆还田利用
农作物秸秆中含有丰富的氮、磷、钾、微量元素和有机质，将秸秆还田可以补充土壤养分，培肥土地，调节土壤物理性能，优化农田生态环境。
秸秆还田主要有直接还田、间接还田和利用生化快速腐熟技术制造优质有机肥三种方法。直接还田是秸秆资源利用中最原始的技术，因其简单易被掌握，较好的被广大农民掌握，被大量应用。间接还田技术常用的主要有堆沤还田、过腹还田、焚灰还田，这几种还田方式在现代农业生产中也比较常见。利用生化快速腐熟技术制造优质有机肥还田，主要是在农作物秸秆中添加生物菌剂以及氮肥和水，利用高温堆沤使秸秆缩短腐熟时间。这种高温造肥的高效清洁的现代还田技术还不够成熟，还有待进一步的发展。
1.2秸秆饲料化利用
我国秸秆在饲料利用方面主要为氨化、青贮、块等。青贮、微贮是指利用贮藏窖等，对秸秆进行密封贮藏，经过一定的物理、化学或生物方法处理制成饲料，饲喂牛、马、羊等大牲畜，并将其粪便还田，即过腹还田。对提高秸秆饲料的营养成分等作用显著，具有简单易行、省功省时，便于长期保存，全年均衡供应饲喂等特点，既解决了冬季牲畜饲料缺乏等问题，又节省了饲料粮，具有广阔的推广应用前景。
1.3秸秆能源化利用技术
秸秆直接燃烧作为我国农村传统式，成本低、易推广。秸秆的主要成物，如果充分燃烧，可以作为一种清洁能源。我国秸秆能源化利用技术主要包括秸秆沼气（生物气化）、秸秆固化成型嫩料、桔秆热解气化、直燃发电和秸秆干馏等方式。我国在该领域开展了大量的研究。但推广过程并不顺利，主要表现在利用技术还不成熟，成本过高，无法在农村地区大范围推广。如果未来有关秸秆利用技术取得重大进展。我国农村秸秆消费必将大幅提高。
1.4以秸秆为原料的工业利用
秸秆纤维作为一种天然纤维素纤维，生物降解性好，可以作为工业原料，如纸浆原料、保温材料、包装材料、各类轻质板材的原料，可降解包装缓冲材料、编织用品等，或从中提取淀粉木糖醇、糖醛等。其中秸秆粉碎后添加强化材料和粘凝剂，生产秸秆建材，随着我国建材绿色化进程的推进，秸秆建材应用迅速推广。
2.秸秆利用中存在的问题和发展对策
2.1秸秆利用中存在的问题
（1）对秸秆综合利用认识不足，宣传力度不够。一些地区没有把秸秆真正作为资源来看待，缺乏统筹规划，综合利用推进不力，对枯秆综合利用新技术宣传力度不够，农民对秸秆机械化还田技术的经济效益认识不足。（2）市场化机制不完善，缺乏政策激励。（3）缺乏农民经济实用的配套技术设备， 露天焚烧现象严重燃烧秸秆是近年来出现的一个新的、越来越突出的环境污染现象。在农作物轮作茬口紧的多熟农区，桔秆便捷处理设施不配套，农民收集处理秸秆的难度大，随意遗弃和露天焚烧现象严重。秸秆焚烧时产生大量的二氧化碳、氮氧化物、硫化氢和烟尘。二氧化碳能引起温室效应，导致全球性气温升高。氮氧化物和硫化氢在空气中易形成酸雨和酸雾，导致水和土壤的酸度发生变化，从而影响作物的生长。产生的烟尘使空气的能见度下降，导致高速公路、省道、国道等上的交通事故增加，严重干扰了正常的交通运输。
2.2秸秆综合利用的发展对策
2.2.1加大资金扶持力度，制定和落实推动秸秆产业发展的优惠政策
秸秆综合利用是超越农业范畴的一项社会系统工程。政府要解决秸秆利用先期投人和长期收益的矛盾，将秸秆资源优势转化为可见的经济优势。加大对各项技术的推广支持力度，充分发挥科技支撑作用，着力解决秸秆综合利用中的共性和实用技术难题，努力提高秸秆综合利用的技术、装备和工艺水平，并积极开展试点示范。落实政府责任，加强各部门分工协作，明确分工，加强配合，统筹研究推进秸秆综合利用的问题，提出促进秸秆综合利用的政策建议，加强对地方秸秆综合利用工作的督促和指导。
2.2.2因地制宜，突出重点，大力推广秸秆综合利用新技术
根据各地种植业、养殖业的现状和特点，秸秆资源的数量、品种和利用方式，合理选择适宜的秸秆综合利用技术进行推广应用。在满足农业利用的基础上，合理引导秸秆成型燃烧、秸秆气化、工业利用等方式。对于经济条件好，机械化作业水平较高的地区，要大力推广实施秸秆还田机械化技。在畜牧业发达区域，要把大面积推广应用秸秆机械化青贮技术作为提高秸秆综合利用的主要措施。对于畜牧业欠发达秸秆又比较丰富的地区，要积极示范推广农作物秸秆机械化加工技术。除农区大力发展畜牧业之外，作为大宗商品，还可以运销到外地，逐步推进秸秆综合利用向规模化集约化、产业化方向发展。逐步提高秸秆综合利用效益。
2.2.3加强秸秆资源综合利用技术开发，提高农作物桔秆综合利用率
技术创新和应用是综合利用作物秸秆的根本出路技术应用要因地制宜，积极推广各种适用的农作物秸秆综合利用技术。针对各地的自然条件、作物品种以及种植模式等特点，在桔秆机械化还田和加工综合利用现有技术的基础上，要加强创新秸秆利用技术的研究，进一步开展技术模式创新研究，探索新的技术，在农作物秸秆处理上争取有新的突破，努力形成成本低效益好群众易接受的农作物秸秆处理利用的模式体系，为今后开展综合利用工作提供有效的技术支撑。 [科]
【参考文献】
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农作物秸秆资源 篇11
农业废弃物的产生对环境的影响越来越严重, 我国是世界上农业废弃物产出量最大的国家, 每年大约有40多亿吨, 其中农作物秸秆大约有7.0亿吨。目前, 针对我国农作物秸秆资源利用问题的研究是关注的热点。秸秆焚烧已经成为环境污染的一个重要方面, 如何利用好农作物秸秆资源, 不仅可以解决秸秆焚烧问题, 带来一定的经济效益, 还能减少环境污染。
本文运用循环经济理论与农业废弃物物流理论, 在结合湖南的农作物秸秆资源回收利用现状的基础上, 针对性地提出农作物秸秆废弃物物流的模式, 以及农作物秸秆废弃物物流模式的具体实施措施, 该研究对促进湖南省农业经济的可持续发展, 推动新农村建设的意义重大。
2 循环经济理论
循环经济是物质闭环流动型经济、资源循环经济的简称。循环经济是国际社会推进可持续发展战略的一种优选经济模式[1]。 其实质是以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境破坏代价实现最大的发展效益; 实现从工业化以来的传统经济模式转向可持续发展的经济模式转变, 整合和优化经济系统各个组成要素, 从根本上缓解日益尖锐的资源约束矛盾和突出的环境压力。
循环经济基本的评价原则, 简称“3R”原则:循环经济遵循“减量化”原则, 以资源投入最小化为目标;循环经济遵循“资源化”原则, 以废物利用最大化为目标;循环经济遵循“无害化”原则, 以污染排放最小化为目标。
3 农业废弃物物流理论
3.1 农业废弃物
农业废弃物包括植物类废弃物 (农林生产过程中产生的残余物) 、动物类废弃物 (牧、渔业生产过程中产生的残余物) 、加工类废弃物 (农林牧渔业加工过程中产生的残余物) 和农村城镇生活垃圾四大类。通常农业废弃物主要指农作物秸秆和畜禽粪便。我国是世界上农业废弃物产出量最大的国家。农业废弃物逆向物流的实施对现阶段“三农”问题农业、可持续发展及新农村的建设起着至关重要的作用。
3.2 农业废弃物逆向物流的特点
农业废弃物逆向物流除具有一般的逆向物流的特点外, 还有:
①数量大。统计年鉴中对农业废弃物还没有统计数据。但事实上我国是世界上农业废弃物产出量最大的国家, 每年大约有40多亿吨。
②分散性。我国地域辽阔, 与城市工业生产和城市居民生活的集中性不同, 农村生产和生活是分散进行的, 从而导致农业废弃物逆向物流的分布面广、逆向物流服务对象的数量庞大, 逆向物流规模普遍较小。
③季节性和周期性。农业生产有着非常强的季节性, 这就决定了农业废弃物逆向物流也具有较强的季节性。
④差异性。由于不同地域、自然条件的差异, 使得各地农副产品品种多样, 生产方式各不相同, 即使同一地区, 同种农副产品, 其质量等级也不一样。同时, 由于各地区经济和物流发展水平的不同, 存在着地区间人文经济等各不相同。这些不同, 导致农业废弃物逆向物流的巨大差异性和多样性。
4 湖南的农作物秸秆资源回收利用现状
4.1 我国农作物秸秆资源的回收利用现状
秸秆是成熟农作物茎叶 (穗) 部分的总称, 通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分。 农作物秸秆是农作物生产系统中的一项重要的生物质资源, 秸秆产量占作物生物产量的50%左右。传统上, 秸秆被作为农户生活燃料、牲畜的粗饲料, 或者还田作为肥料, 还有少量用于造纸等工业原料, 但近年来我国粮食产量大幅增加, 农作物秸秆产量也随之增加, 再加上农户生活燃料锐减, 所以出现了大量秸秆堆积或者田间直接焚烧的现象, 导致大气污染越来越严重。
4.2 湖南的农作物秸秆资源回收利用现状
湖南是一个农业大省, 是全国种植业主要生产区之一, 尤其是多熟农作物种植面积大, 秸秆资源丰富, 在占全国3.2%的耕地上生产出了占全国6%的粮食、8%的棉花。虽然秸秆资源来源广、数量多, 但其利用数量、利用方式却存在很大的问题, 焚烧秸秆, 一方面造成秸秆资源的大量浪费, 另一方面造成农田烟雾蔽目, 危害交通安全, 导致大气环境污染加剧。因此, 研究并利用秸秆这一可再生资源, 变废为宝, 使秸秆由污染源转化为再生资源具有重要意义。
(1) 湖南省主要农作物秸秆资源量
农作物秸秆共分为9大类:水稻、油料、棉花、玉米、薯类、豆类、烟类、麻类、小麦等。我国的农作物秸杆产量虽然没有精确的统计数据, 但一般可以用作物种植面积及其产量推算出来, 一般说来, 多数谷物, 其秸秆与籽料产量比为1∶1, 玉米秸秆为1.2∶1, 而高梁秆、谷草为2∶1。表2为2008年湖南省主要农作物秸秆资源量。
秸秆产量如此高, 但其利用率却只是过半。2008年, 全省秸秆资源利用率仅为56.09%, 仍有43.91%秸秆资源被废弃或者直接焚烧。由表2可知, 湖南省的主要农作物秸秆以稻谷秸秆最多, 全省主要农作物秸秆总量约3478.2万吨, 仅就稻谷秸秆这一项就占了总量3/4多, 所以, 解决湖南省的农作物秸秆资源回收利用问题, 重点是要解决稻谷秸秆资源的回收利用。
(2) 湖南农作物秸秆资源回收利用现状
如表1所示, 传统方式上我国农作物秸秆主要用于农村生活燃料和家畜饲料, 占秸秆资源总量的67.8%。同全国其他农业地区一样, 湖南秸秆处理的主要方式也是作为农村生活燃料。但随着农村生活水平的提高, 现在农村主要使用煤和天然气, 逐渐取代了秸秆在生活能源中的地位。此外, 现在农村广泛的使用精加工的饲料, 越来越忽视了秸秆作为饲料的使用价值。所以大多秸秆被堆在田头直接焚烧, 秸秆资源被大大浪费。
针对我省农作物秸秆资源回收利用现状, 省经委、省农办委托湖南节能评价技术研究中心编制成《湖南省秸秆综合利用规划》。按照这一规划, 未来5年, 我省将由国家、地方、企业及个人共同投资146亿元, 实施秸秆肥料化、秸秆能源化、秸秆饲料化、秸秆原料化、秸秆基料食用菌栽培及菌渣利用、秸秆收集处理及监管、秸秆综合利用技术创新及推广等七大重点工程。规划中提出:“‘两区、四水、一湖’等重点区域基本实现禁烧、禁弃;争取到2015年全省全面禁烧、禁弃, 秸秆还田达到50%以上, 重点地区秸秆综合利用率达到95%以上, 全省秸秆综合利用率达到80%以上。”
5 农作物秸秆废弃物物流的模式构建
由上述可知, 解决湖南省的农作物秸秆资源回收利用问题, 重点是要解决稻谷秸秆资源的回收利用。因此, 我们在构建农作物秸秆废弃物物流的模式时, 将依据稻谷秸秆资源的回收利用的实际运作来进行研究。
据专家分析, 水稻秸秆资源的回收利用有以下几种形式:一是可还田用作肥料, 这对增强土壤肥力、环境保护、田生态环境平衡等都有重要的作用;二是可用作饲料, 经过精细加工的秸秆, 营养价值更高;三是水稻秸秆也是重要的能源, 可代替煤炭发电, 产生沼气;四是可利用秸秆制作工艺品, 增强社会效益;五是可用秸秆基料培养食用菌。总之, 秸秆利用价值很多, 人们也还在开发更多的技术, 使秸秆用于更多更广的方面。
根据稻谷秸秆的生物和物理特性, 并结合我国和湖南省的秸秆利用现状, 将稻谷秸秆废弃物回收物流的模式归纳为以下几个方面: ①秸秆的肥料化; ②秸秆的饲料化; ③秸秆的能源化; ④秸秆的饲料化; ⑤秸秆基料食用菌培养; ⑥秸秆的原料化:工艺品、造纸、包装材料等; ⑦秸秆的过腹还田。
6 农作物秸秆废弃物物流模式的实施措施
虽说秸秆是一个巨大的资源库, 但在秸秆资源利用的实施过程中仍存在很多的问题。
6.1 加强秸秆资源回收利用的宣传
有些农民对秸秆资源认识还不到位, 持有怀疑态度不愿把精力浪费在秸秆利用上, 大多都是直接焚烧秸秆。基于这点, 我们要加大宣传引导力度, 利用电视、广播、报纸、网络、会议、发布公益性广告等多种途径, 采用技术培训、现场示范, 等多种手段, 广泛宣传焚烧秸秆的害处, 实现农民增收, 农业增效, 促进农业可持续发展。
6.2 做好秸秆资源回收利用政策引导与经济扶持工作
我国秸秆综合利用研发水平较落后, 产业化利用进展缓慢。而且秸秆的利用需要多方面的支持, 例如生产制度, 经济条件, 科技水平等, 不是一朝一夕接能解决的。政府应把秸秆资源利用纳入我国建设社会主义新农村重要内容来抓, 制定秸秆综合利用的中长期规划和近期目标, 并加大投入。同时, 对经济比较困难的农业地区, 政府要给予资金投入购买机械设备, 如秸秆打捆机、秸秆粉碎机和运输机, 为秸秆的资源化利用创造条件。
6.3 完善秸秆资源回收利用基础设施
农作物秸秆是农业生产过程中季节性产出的剩余物, 资源丰富。但由于秸秆原料蓬松、堆积密度低、分布广、易腐烂变质、不易保存等特点, 给秸秆的运输、储存和管理带来很大的困难, 产生的成本也高。所以最好在有丰富秸秆资源的地方设多个收购站, 农户可将在田间直接打包的秸秆用拖拉机运输到收购站, 由收购站打捆压缩后运输到各个加工商。这就需要有足够的机械设备用于运输打捆, 如秸秆打捆机、粉碎机和运输机, 所以完善的基础设施更有利于秸秆资源的回收利用。
7 总结
本文运用循环经济模式即“资源-产品-废弃物-再生资源-产品”的反馈式循环经济理论, 针对秸秆资源回收利用的废弃物物流模式进行了研究。然而, 湖南是农业大省, 秸秆资源丰富, 我们如何在现有的研究成果运用的基础上, 将秸秆资源回收利用推向产业化, 这将促进农业经济的可持续发展, 以及我省“两型社会”的建设。
参考文献
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