馮璽 鄭晨 游志鵬
摘要:我國自古以來就是農(nóng)業(yè)大國,有著幾千年的農(nóng)耕文明,各種農(nóng)作物不計其數(shù),然而對于農(nóng)作物帶來的秸稈資源卻不能充分利用,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,以及政府的推廣秸稈還田,秸稈微生物技術(shù)在我國得到了充分的發(fā)展。下文主要談及秸稈的綜合利用,以及秸稈利用中的問題及其應(yīng)對方法。
關(guān)鍵詞:秸稈;綜合利用;對策
引言
我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國,玉米、水稻、小麥是我國主要的糧食作物,光合作用50%以上的產(chǎn)物存在于秸稈中,目前我國每年產(chǎn)生的農(nóng)作物秸稈占世界總秸稈量的20%以上,帶來的秸稈資源更是數(shù)以億計。
一、秸稈利用現(xiàn)狀
現(xiàn)階段農(nóng)作物秸稈利用方式有秸稈肥料化、秸稈飼料化,主要利用途徑有秸稈深耕還田、添加腐熟劑腐熟還田、旋耕還田、秸稈青貯、氨化、直接粉碎用作飼料等。但是,我國農(nóng)作物秸稈的利用率還是很低,大量的農(nóng)作物秸稈被焚燒,使大氣中的有機碳等有害物質(zhì)的濃度提高,還有很多秸稈被隨意丟棄,造成很大的資源浪費和生態(tài)環(huán)境的破壞。
(一)秸稈還田肥料化
前人研究得出不合理的使用化肥與耕作栽培措施會致使農(nóng)田土壤養(yǎng)分流失、耕地結(jié)構(gòu)破壞、地力退化,從而導(dǎo)致糧食產(chǎn)量下降等。通過秸稈還田可以改善土壤結(jié)構(gòu)增加土壤有機質(zhì),培肥地力,從而解決土壤耕層變薄、有機質(zhì)下降等問題。秸稈還田可保持土壤水分,增加耕地土壤含水量,為農(nóng)作物生長提供更充足的水分,減少地表徑流和水分蒸發(fā),提高土壤蓄水能力和農(nóng)業(yè)用水循環(huán)利用率,提高水分利用率。秸稈還田還可以降低農(nóng)田遭受自然災(zāi)害的侵蝕程度,提高防風蝕能力的。在一定范圍內(nèi)秸稈還田量與籽粒產(chǎn)量成正比,秸稈還田能夠提高糧食產(chǎn)量。
(二)秸稈飼料化
秸稈飼料是將秸稈粉碎加工而成的纖維飼料,可以用作反芻動物的飼料直接飼喂。但是,由于秸稈粗纖維含量高,很難被動物消化。秸稈通過秸稈青貯、微貯或者經(jīng)氨化處理后,能大大提高秸稈飼料的品質(zhì),提高其適口性,同時可以殺死野草籽,防止霉變,貯存時間更長,飼喂效果更好。
(三)秸稈作基料
很多人會將肥料與基料弄混淆,其實這2個是有區(qū)別的,肥料是一種用于保護、維持或改善植物營養(yǎng)和土壤理化特性、生物學特性,可以增加產(chǎn)品產(chǎn)量或提高產(chǎn)品質(zhì)量活性,增加植物抗性的有機、無機、微生物及其混合物料;秸稈基料主要的作用就是提供植物營養(yǎng)。秸稈基料是以秸稈為主要原料進行加工制作,為植物、動物以及微生物生長提供良好的條件和營養(yǎng)的有機固體物料,主要包括栽培基質(zhì)、動物飼養(yǎng)過程中的秸稈墊料以及具有保水保肥等功能的秸稈物料。
運用最多且比較成熟的是食用菌栽培領(lǐng)域。農(nóng)業(yè)秸稈中含有蛋白質(zhì)、維生素以及微量元素,比較適合栽培食用菌。如在玉米秸稈中含有比較豐富的氮,在菌菇栽培的基質(zhì)中添加玉米秸稈可以提高菌菇的出菇量,增加經(jīng)濟效益。目前,國內(nèi)的秸稈作為食用菌基質(zhì)技術(shù)比較成熟,平均生產(chǎn)1kg的食用菌可以消耗1kg的秸稈,菌菇渣經(jīng)過食用菌的分解存在一些可以促進植物生長的化合物,可以作為有機肥料進行再利用,實現(xiàn)利用循環(huán)。
(四)秸稈發(fā)電
生物質(zhì)發(fā)電開發(fā)利用潛力大,經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社會效益良好。秸稈燃料可以向地方供電,產(chǎn)熱可以向周邊企業(yè)集中供熱。燃燒后留下的灰渣可作為工業(yè)原料和農(nóng)業(yè)原料,形成一條“秸稈—電—熱—化工”循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。
二、秸稈利用存在的問題
(一)種植戶不能普遍接受秸稈還田肥料化
農(nóng)作物秸稈直接還田,秸稈在田地里經(jīng)過微生物分解成肥料是一個漫長的過程,對于氣溫低的地區(qū),不利于微生物的分解活動,農(nóng)作物秸稈短時間內(nèi)得不到充分的分解發(fā)酵,會出現(xiàn)土壤耕層不實、土壤肥力下降等問題,給下季作物播種帶來不少困擾。另外,一些病菌源和有害蟲卵隨秸稈還田,連續(xù)幾年的秸稈直接還田,從而增加了病蟲害大范圍爆發(fā)的可能。秸稈還田后過高的碳氮比將在很長時間內(nèi)影響土壤微生物生長和活動,如果氮肥施用量過小,微生物分解秸稈的作用有限,不利于秸稈的快速腐解與轉(zhuǎn)化。再者,秸稈在腐解過程中會固定土壤中的有效氮素,在后茬作物生長初期可能發(fā)生微生物和作物爭奪氮素的情況,不利于農(nóng)作物苗期的生長發(fā)育。長期大量秸稈還田,加之氮肥施用量的不合理,會導(dǎo)致土壤碳氮比失衡加重。另外,無論秸稈直接還田還是間接還田都要有相應(yīng)的配套機械作業(yè),增加種植戶的生產(chǎn)種植成本。
(二)秸稈能源化普及規(guī)模小
全國農(nóng)作物秸稈綜合利用還處在起始階段,秸稈回收、存儲、運輸難度大,利用成本高,造成秸稈回收難度大。秸稈加工利用技術(shù)和設(shè)備不成熟,秸稈加工利用企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小,特別是秸稈制燃氣、制沼氣和秸稈發(fā)電等技術(shù)缺少領(lǐng)頭企業(yè)的帶動,轉(zhuǎn)化能力弱,產(chǎn)業(yè)化程度不高。秸稈能源轉(zhuǎn)化投入大,成本回收周期長,這也是制約企業(yè)規(guī)模發(fā)展的一個現(xiàn)實問題。
三、秸稈利用問題應(yīng)對措施
(一)構(gòu)建秸稈綜合利用研發(fā)及推廣體系,為秸稈產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐
從國內(nèi)外秸稈綜合利用的經(jīng)驗來看,秸稈產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展得益于秸稈綜合利用技術(shù)和機械設(shè)備研發(fā)與創(chuàng)新。因此,一是針對秸稈收儲和綜合領(lǐng)用瓶頸,依托加工企業(yè),聯(lián)合大中院校以及科研院所,圍繞秸稈還田、飼料、燃料、基料、原料等利用領(lǐng)域進行技術(shù)攻關(guān)。二是聯(lián)合農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣機構(gòu)、農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)積極開展秸稈還田機械、打捆機械、固化成型機械、發(fā)電鍋爐設(shè)備、氣化設(shè)備等的研發(fā)制造。熟化一批新技術(shù)、新工藝和新裝備,形成從種植、收獲、收儲到五化利用全過程完整的技術(shù)規(guī)范和裝備標準,提高秸稈綜合利用的標準化水平。
(二)構(gòu)建多維度宣傳培訓體系,提升農(nóng)民秸稈綜合利用意愿
農(nóng)戶是秸稈的生產(chǎn)者,由于缺乏對秸稈綜合利用的常識,除了少量的生活燃用以外,更多都燃燒和丟棄,造成了極大的環(huán)境污染。如何提升農(nóng)民秸稈綜合利用的積極性。一是構(gòu)建多維度宣傳體系。除了傳統(tǒng)的利用技術(shù)人員下鄉(xiāng)過程中,積極宣傳農(nóng)作物秸稈綜合利用發(fā)展前景和經(jīng)濟效益。二是加強綜合利用技術(shù)培訓。選擇重點培養(yǎng)對象,包括有意愿投身秸稈綜合利用的農(nóng)戶和有意愿投身農(nóng)業(yè)新技術(shù)學習的待業(yè)青年,采用定期培訓和實地參觀考察等方式,通過國家政策、成型的玉米秸稈資源化利用方式等內(nèi)容的講解與實際操作提高其對玉米秸稈利用的意愿。通過到玉米秸稈資源化發(fā)展成規(guī)模的地區(qū)、企業(yè)、基地進行參觀學習,增加農(nóng)戶對玉米秸稈綜合利用的信心。
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臨沂大學 276000