1.柳城县甘蔗研究中心 广西柳城 545200;2.柳城县农产品质量安全检测中心 广西柳城 545200
摘要:农作物秸秆是一种生物质能资源,所以提高农作物秸秆资源的综合利用率,加强对秸秆的回收、加工和利用,对促进农民增收、环境保护、资源节约以及农业经济可持续发展意义重大。本文以柳城县秸秆综合利用的情况为例,从秸秆综合利用的技术、措施、农机化的应用和问题与反思等四个方面对秸秆综合利用模式进行分析,对秸秆的综合利用提供参考。
关键词:秸秆;综合利用;分析
农作物秸秆是一种生物质能资源[1]。在国外,随着科技的发展,秸秆综合利用已有多种途径,包括秸秆饲料、秸秆乙醇、秸秆发电、秸秆建材等。而在我国,每年7亿多吨秸秆,除了少部分粉碎还田作为肥料或作为农户草食动物的饲料外,绝大多数都作为废弃物被焚烧处理,不但造成了秸秆资源极大浪费,还对环境造成了较大污染。所以,提高农作物秸秆资源的综合利用率,加强对秸秆的回收、加工和利用,对促进农民增收、环境保护、资源节约以及农业经济可持续发展意义重大[2]。
广西省柳州市柳城县秸秆资源丰富,2019年共产生秸秆73万吨,其中蔗叶40万吨、水稻11万吨、玉米秸秆2万吨、其它作物秸秆11万吨,全年可收集秸秆共55吨。据统计,2019年柳城县主要农作物秸秆综合利用率达81.1%。
1.秸秆综合利用技术
目前我国农作物秸秆综合利用的现状主要以还田肥料化、加工饲料化为主,以秸秆燃料化及秸秆沼气生产为辅。
1.1秸秆肥料化
秸秆饲料化技术分为秸秆直接还田和秸秆腐熟还田两种。秸秆直接还田又分为混埋还田和覆盖还田两种模式:混埋模式就是在农作物收获时用秸秆粉碎机将作物秸秆粉碎后直接还田,在用旋耕机械将土壤表层的秸秆耕翻入土,让秸秆和土壤表层土壤均匀混合后在土壤里腐烂,增加土壤有机质,促进农作物持续增产;覆盖还田就是套播时在前茬作物收获前将下茬作物撒播,收获前茬作物时适当留高茬秸秆覆盖地表,或者在直播播种后出苗前将秸秆直接覆盖在地表。秸秆覆盖能起到减少水分蒸发、保持土壤表层温度、增加有机质的作用,还能减少劳动力的投入。秸秆腐熟还田就是在还田的过程中接种腐熟剂加快秸秆腐烂或者将秸秆堆在田头接种腐熟剂待完全腐化后在施入田中。腐熟剂中含有大量木质纤维素降解菌,能快速降解秸秆木质纤维物质,将秸秆分解矿化成为简单的有机质、腐殖质以及矿物养分[3]。
1.2加工饲料化
秸秆加工饲料化是将秸秆加工成饲料,增加秸秆再利用的经济价值柳城县重点推广应用的技术,2019年柳城县通过秸秆综合利用试点项目的实施,建设和扶持培育了多家秸秆饲料化综合利用加工企业,年加工能力达3万吨以上,带动了周边一批专业合作社,村民合作社等社会服务化组织。
1.2.1秸秆颗粒饲料
秸秆颗粒饲料加工就是将秸秆通过粉碎机搓揉粉碎后,加入其它饲料与饲料添加剂,在高温高压下压制成高密度块状饲料的技术。秸秆颗粒饲料加工可以根据不同饲料配方将维生素、微量元素等强化进颗粒饲料,颗粒饲料可以供给养殖场和大型养殖户。
1.2.2秸秆青贮和丝化加工
青贮能使秸秆贮存期增长,提高植株利用率,减少营养物质的损失,占地面积小,而且,秸秆青贮后还能消灭害虫、增进口感,增进家畜食欲。而柳城县有凤糖生化公司,其循环经济产业链中有丰富的糖蜜资源,可生产出供奶牛食用的高品质饲料,此项目不但能够大量产销饲料,将秸秆转化为较高的经济效益,还能收贮甘蔗尾叶,增加农民的收入。而将秸秆丝化加工,可以便于牲畜咀嚼,且秸秆丝化可以分离纤维素、半纤维素与木质素,提高秸秆的的转化率。
1.2.3秸秆碱化与氨化
秸秆碱化技术可以使纤维素、半纤维素与木质素分离,是秸秆结构变得更输送,从而提高秸秆的消化率。而氨与秸秆中的有机物作用能生成一种非蛋白氮化合物--醋酸铵,醋酸铵能进一步合成为菌体蛋白质被动物吸收。
1.2.4秸秆微贮
秸秆微贮技术就是在秸秆中加入微生物菌剂进行发酵处理,根据贮存设施的不同,秸秆微贮的方法主要有四种,分别为:水泥窖微贮法、土窖微贮法、塑料袋微贮法、压捆窖内微贮法。
1.3秸秆燃料化
秸秆燃料化就是利用秸秆固化成型技术,通过木质素作为粘合剂将秸秆挤压成颗粒、块状、棒状等形状,秸秆作为燃料具有零二氧化碳排放的特点,是一种高效的清洁燃料,可作为农业燃料广泛应用于设施农业(温室)、农产品加工业、养殖业等,还可以代替石化燃料用于工业和发电。其燃烧后产生的草木灰还可以还田作为肥料,形成一个工业与农业相衔接的循环经济圈。
1.4秸秆沼气生产技术
沼气是各种有机物质,在隔绝空气(还原条件),并在适宜的温度、PH值下,经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气属于二次能源,并且是可再生能源。
秸秆沼气生产技术分为农户用秸秆沼气生产及大中型秸秆沼气生产。农户秸秆生产是以农户自家沼气池为载体,以农作物秸秆为主要发酵原料的厌氧发酵沼气生产技术。大中型秸秆沼气生产是指单个厌氧发酵装置容积在 300 立方米以上规模的沼气生产。
2.秸秆综合利用措施及策略
除了秸秆综合利用技术,措施在秸秆综合利用的工作落实过程中也非常重要。
⑴成立专项督查组。通过各级政府、相关部门的大力宣传并成立秸秆禁烧专项督查组,对各乡镇秸秆禁烧工作进行专项督查。
⑵加强宣传引导,提高对秸秆综合利用的意识。通过充分发挥禁烧工作网络作用,时兴分片包干、专人负责,坚决禁止露天焚烧秸秆,大力引导农民推广秸秆还田,集中存放,统一处理等综合措施。深入宣传发动,持续利用广播、条幅、公开栏等途径开辟宣传秸秆禁烧的专栏,进村入户,持续宣传,深入发动,营造秸秆禁烧的氛围,切实增强全民对秸秆禁烧的意识。
⑶建立台账管理。将秸秆综合利用情况建立台账,内容包括农作物秸秆产生、处理和资源化利用情况。
3.农机化在秸秆综合利用中的作用
农业机械化在秸秆综合利用中可以发挥积极的作用,秸秆打捆机可以将秸秆打成方草捆和圆草捆,成捆后体积小,方便运输和贮存;秸秆粉碎机可以将秸秆粉碎成颗粒、碎屑、用作肥料、燃料、饲料等;秸秆颗粒机可以提升燃烧价值和经济性能等。
虽然农机化在秸秆处理过程中发挥重大作用,但是在国内目前秸秆综合利用机械化作业普及率还是较低,仍需大理推广及应用。
⑴加大农机推广力度
完善秸秆综合利用相关机械的补贴扶持政策,在农机化补贴政策的基础上,单独对秸秆机械给予优惠政策。
在全国范围内,建立相关科研项目,针对农作物的种植种类和特点,考虑不同地区的机械化差异性,推广适合本地的秸秆机械,全面提高秸秆机械化还田和秸秆综合利用率。
⑵ 培养农机操作手,建立奖励制度
农机推广部门应与农机专业合作社合作,培养相应的农机操作手,提高秸秆处理机械化的作业效率。国家应对秸秆利用相关农机的推广给予充分的指导和宣传,建立奖励制度,并充分调动农民的积极性。
4.秸秆综合利用实施中的问题及反思
近年来,虽然我国在秸秆综合利用上虽然已经取得了一定成效,但是还是存在以下几点问题:
⑴收贮运输成本高,目前农作物秸秆的收贮方式主要以人工收集为主,秸秆体积大,运输装载能力差,收贮运输成本太高。
⑵收、贮、运体系不完善。农业青壮力动力缺乏,以柳城县甘蔗尾叶收贮为例,据统计,往年平均每亩甘蔗仅能收贮尾梢0.5吨,单位面积的秸秆产量较少加上劳动力的缺乏,导致原料收集的成本过高,难以建立完善的收、贮、运体系。
结合柳城县秸秆综合利用过程中发现的问题,在今后秸秆综合利用的工作中,应着重加强农机化的应用,引进适合手机当地农作物秸秆的机械,降低收贮成本;引进秸秆还田机械,加大秸秆还田的数量的同时提高秸秆还田的质量[4]。除了加强农业机械化的引进外,还应加强秸秆综合利用和收、贮、运体系建设的补贴,为秸秆综合利用工作的发展提供有利条件。
参考文献
[1]赵立华.农作物秸秆综合利用[J].农民致富之友,2019,(6).226.
[2]左玉清.农作物秸秆综合利用的现状、存在问题及发展建议[J].农家参谋,2018,(12).24-25.
[3]侯红彩.秸秆综合利用技术[J].农民致富之友,2019,(7).224.
[4]蒋广洁,胡兰华,闫川,韩孝金.枣庄市主要农作物秸秆资源化利用现状及对策[J].现代农业科技,2020,(7).76.