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秸秆综合利用 秸秆综合利用有哪些方法

2024-07-17 10:10| 来源: 网络整理| 查看: 265

  目前农作物秸秆综合利用主要有5种途径:一是作为农用肥料;二是作为饲料;三是作为农村新型能源;四是作为工业原料;五是作为基料。

  1、秸秆还田。(1)作用。农作物秸秆还田是补充和平衡土壤养分,改良土壤的有效方法,是高产田建设的基本措施之一,秸秆还田后,平均每亩增产幅度在10%以上(2)弊端。秸秆还田最大的问题在于难以将秸秆梨耕到土壤中。即使秸秆被成功地梨耕到土壤中,在犁沟中的秸秆股形成过程中也可能引发问题,即不能以足够速度进行分解,而在下一次耕作时露出地表。此外,犁沟中的秸秆股也将会阻碍作物的根系向土壤深层生长。(3)秸秆还田方法包括:①秸秆覆盖或粉碎直接还田;②利用高温发酵原理进行秸秆堆沤还田;③秸秆养畜,过腹还田;④利用催腐剂快速腐熟秸秆还田,在秸秆中添加一定量的生物菌剂及适量的氮肥和水,再经高温堆沤,可使秸秆腐熟时间提早15~20天。实践证明,机械化粉碎秸秆还田是秸秆综合利用的主要技术措施和手段。

  2、秸秆饲料。(1)秸秆富含纤维素、木质素、半纤维素等非淀粉类大分子物质。作为粗饲料营养价值低,必须对其进行加工处理。处理方法有物理法、化学法和微生物发酵法。经过物理法和化学法处理的秸秆,其适口性和营养价值都大大改善,但仍不能为单胃动物所利用。秸秆只有经过微生物发酵,通过微生物代谢产生的特殊酶的降解作用,将其纤维素、木质素、半纤维素等大分子物质分解为低分子的单糖或低聚糖,才能提高营养价值,提高利用率、采食率、采食速度,增强口感性,增加采食量。如生物有机肥,秸秆可以作为培养土使用,同一些饲料细菌培养后,作为花草、蔬菜的肥料。(2)秸秆饲料的主要加工技术主要包括:①直接粉碎饲喂技术;②青储饲料机械化技术;③秸秆微生物发酵技术;④秸秆高效生化蛋白全价饲料技术;⑤秸秆氨化技术;⑥秸秆热喷技术。

  3、秸秆能源。(1)生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源,在世界能源总消费量中占14%。我国每年农作物秸杆资源量约占生物质能资源量的近一半。安徽省好多县就建有火力发电厂,主要是武汉的凯迪电力公司投资建设。(2)农作物秸秆能源转化的主要方式是秸秆气化。除秸秆气化以外,秸秆还可以用来加工压块燃料、制取煤气。

  4、建材、轻工和纺织原料。秸秆是高效、长远的轻工、纺织和建材原料,既可以部分代替砖、木等材料,还可有效保护耕地和森林资源。秸秆墙板的保温性、装饰性和耐久性均属上乘,许多发达国家已把“秸秆板”当作木板和瓷砖的替代品广泛应用于建筑行业。此外,经过技术方法处理加工秸秆还可以制造人造丝和人造棉,生产糠醛、饴糖、酒和木醣醇,加工纤维板等等。

  5、秸秆基质。秸秆用作食用菌基料是一项与食品有关的技术。食用菌具有较高的营养和药用价值,利用秸秆作为生产基质,大大增加了生产食用菌的原料来源,降低了生产成本。目前利用秸秆生产平菇、香菇、金针菇、鸡腿菇等技术已较为成熟,但存在技术条件要求较高的问题,用玉米秸和小麦秸培育食用菌的产出率较低。

  秸秆综合利用的前景

  从国外情况看,特别是在发达国家,通过科技进步与创新,为农作物秸秆的综合开发利用找到了多种用途,除传统的将秸秆粉碎还田作有机肥料外,还走出了秸秆饲料、秸秆汽化、秸秆发电、秸秆乙醇、秸秆建材等新路子,大大提高了秸秆的利用值和利用率,值得我们借鉴。如北美以耕种玉米、小麦为主,每年产生大量的秸秆。在加拿大的农业区,当玉米成熟时,人们就用玉米收割机一边收割一边把玉米秆切碎,切碎的玉米秆作为肥料返到田里。在美国,有24个农业州,每年能收集大约4500万吨秸秆,被用作饲料,或者用来盖房,将整捆的秸秆高强度挤压后填充新房的墙壁;此外,美国还积极推动再生能源事业,把秸秆作为新兴的替代燃料特别是生物燃料,从中提取乙醇进行开发利用,使秸秆综合回收利用有了新发展。当然,这些活动得到了政府补贴等政策的鼓励与支持。在欧洲,则开创了秸秆发电的新途径。丹麦是世界上首先用秸秆发电的国家,农民将秸秆卖给电厂发电,满足上万户居民的用电和供热需求,电厂降低了原料成本,居民获得了实惠的电价,而秸秆燃烧后的草木灰又无偿地还给农民作了肥料,从而形成了一个工业与农业相衔接的循环经济圈。在日本,人们主要是把秸秆翻入土层中还田用作肥料,也把秸秆用作粗饲料喂养家畜;此外,对部分难以处理的秸秆,则通过专门组织、采取统一地点和时间进行就地焚烧。日本也在积极挖掘秸秆的燃料转化潜力,已研制出从秸秆所含纤维素中提取酒精燃料的技术,向着秸秆的科学化、实用化迈出了新步伐。

  从国内看,情况仍然不能令人乐观。秸秆还田要影响作物生长,秸秆焚烧污染大气环境,综合开发利用又面临着技术不成熟、投资比较大、效果比较差的窘境。农民急于焚烧,而政府急于封堵,二者就打起了游击战。实际上,秸秆综合开发的前景非常好。有学者算过一笔账:如果我们能将秸秆在农村就地变为国家急需的工业原料,实现产业化,吸纳农村劳动力,将给农民带来可观的收入(0.5吨秸秆/亩,增收150元/亩)。可以设想:如果能转化我国每年7亿多吨秸秆的50%,将是一个巨大的新兴产业;如果能创建以秸秆为原料的新型生态工业,实行种植业、养殖业、农副产品加工业、秸秆生态工业四业相结合的高级阶段生态农业的生产模式,则农用生物柴油燃料、寡糖植保素生物农药、秸秆有机肥、秸秆生物饲料等都是秸秆转化的产物,有望形成比传统“石油农业”劳动生产率更高、可持续发展的新型农业,这种前景十分诱人。在实践中,我国也有不少地方积极探索,创造性地采用了许多有益的经验和办法。如利用秸秆造纸;或者利用秸秆生产无甲醛系列秸板,广泛用作高档家具、高档包装、高档建筑材料以及高档音箱等基材,既能增加农民收入,还能出口增加外汇收入,使秸秆资源转化为经济优势;鼓励农民扩大养殖规模,使秸秆成为牛羊的粗饲料;可喜的是,一些地方已经利用秸秆汽化原理和技术,在农村推行秸秆沼气工程,这是十分有意义的事情。但是,由于秸秆利用的具体工艺还不完善,政策和资金投入不足,市场运作力度还很不够,秸秆加工设备以及相关加工设施有限,秸秆使用技术比较低下,秸秆综合利用的效率和效益有待提高,所以出现了当前的两难困境。

  以上情况表明,秸秆焚烧与秸秆多少没有关系,而与秸秆综合利用率低下有直接关系,因此必须解决秸秆综合利用的问题。但如何提高,却不是农民自身可以解决的,必须采取多管齐下的措施与办法。首先要明确的是,秸秆问题必须通过市场化的途径加以解决,即要以市场化的理念来认识秸秆的资源价值,看待其发展前景,要以企业化的制度来推进秸秆的综合利用,拓宽其开发利用的途径。其次要明确和突出政府对秸秆综合利用的主要责任。第一,政府要加大推进秸秆科学研究的力度。我国已经开始了秸秆研究,如国家“973”项目就是瞄准“秸秆组分分离、分级定向转化”的前沿问题,采用秸秆组分分离—纤维素酶解发酵与热化学转化的有机整合的研究主线进行研究,目的是为具有独立知识产权的秸秆高值化技术提供科学基础,促进我国秸秆生态产业链的发展。但是,由于尚未建立比较完善的具有秸秆特性的转化过程理论和技术体系,所以在适用技术及其推广方面还不成熟。因此,必须改变现行的秸秆利用技术效率较低、经济效益差、投入产出不合算的状况。第二,政府要加大政策和资金支持的力度。这些年,我国各地政府在秸秆开发利用方面也采取了一些措施,取得了一些成效,但由于支持力度不够,财政补贴、税收减免等政策和措施没有跟上去,公共服务不到位,民间投资也不到位,使加工设备、基础处理设施配套不足的状况长期延续,秸秆综合利用严重滞后。第三,政府也必须同时加大宣传和服务工作的力度,充分调动广大农民的积极性,为秸秆综合利用做好各项准备工作。最后还要明确农民和农村集体组织在秸秆综合利用中的任务和责任,不仅要做好宣传,而且要做好相关的管理工作。我们相信,通过政府、企业、农村集体组织和农民的共同努力,建立起秸秆综合开发利用的长效机制,一定能够推动农村走出一条经济、社会和生态协调发展的新路子。



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