秸秆资源的常规应用技术

习慧梅

（漾濞县土壤肥料工作站，云南漾濞 672500）

秸秆资源的常规应用技术

习慧梅

（漾濞县土壤肥料工作站，云南漾濞 672500）

秸秆是指一切绿色植物包括人工栽培的作物和自然生长的野生植物的茎、秆、枝、叶、壳、皮、根等器官和组织（人直接利用的果实、籽粒等除外），它是所有绿色植物下脚料的总称。农作物秸秆是指农作物残留的不能食用的根、茎、叶等农业废弃物，含有大量的氮、磷、钾、钙、镁、硫和硅等多种营养元素，同时富含纤维、半纤维、木质素和蛋白质等有机物质，是一种可以资源化利用的固体可再生有机资源。一般野生秸杆包括各种杂草、森林植被的枯枝、落叶；各种野生植物机体、器官等。而人工栽培作物的秸秆则包括玉米、小麦、水稻、大豆、高梁、谷子、蚕豆、甘蔗叶等秸杆及脚料，棉柴、油菜秆、糖渣、烟秆、中药材下脚料、药渣等，各种植物油渣、饼，城市园林和绿化树的落叶等4大类。

在中国，秸秆数量大、种类多、分布广，每年秸秆产量近7亿t。长期以来，秸秆是中国农村居民主要生活燃料、大牲畜饲料和有机肥料，少部分作为工业原料和食用菌基料。

1 秸秆肥料化利用

作物秸秆含有丰富的有机质、氮磷钾、微量元素和矿质养分，还田后能培肥改土、节省化肥，是农业生产重要的有机肥源。继续推广普及保护性耕作技术，通过鼓励农民使用秸秆粉碎还田机械等方式，可有效提高秸秆肥料利用率。将秸秆焚烧改为秸秆还田，还能减少烟尘污染，便利交通。秸秆还田技术主要包括保护性耕作、堆沤还田、机械粉碎还田、快速腐熟还田以及生物反应堆等方式。

1.1 直接还田

直接还田是一种保护性耕作的方法，是以保护生态环境、促进农业可持续发展和节本增效为目标，以秸秆覆盖留茬还田、就地覆盖或异地覆盖还田、免少耕播种施肥复式作业、轮作、病虫草害综合控制等为主要内容的先进农业技术。实施保护性耕作具有防治农田扬尘和水土流失、蓄水保墒、培肥地力、节本增效等作用。一是留高桩。麦秸、油菜秸等留16～20 cm高桩；后茬是水稻的，可以先耕翻灭茬，然后在抛秧前灌水整田；后茬是棉花、玉米等旱作物的，空行中的高桩待以后中耕除草时灭茬。二是铺、盖草。将秸草铺盖于桑园、果园、棉花、玉米、瓜菜等行间，既把有机质归还到土壤，又起到保墒、增（降）温、降盐，提高化除效果等作用，一般均匀铺盖干草2 250～4 500 kg/hm2，桑、果、菜园可多些。

1.2 动物过腹还田

秸秆养畜过腹还田技术可以使秸秆变成饲料，还可以使经过处理的家畜粪便变为有机肥回归大田。通过秸秆养殖、过腹还田形成循环生态、增值经济产业链。食草动物以秸秆为饲料，经消化吸收后，其粪便还田。玉米秸秆青贮以其贮藏量大、营养价值高、育肥快成为众多养牛户的首选。通过玉米秸秆青贮实施过腹还田，是促进秸秆禁烧和转化利用工作的最佳技术路线，也是第一技术路线。实施秸秆养畜、过腹还田，实现畜牧业的“以种带养，以养补种，种养结合，提高效益”是发展中国农业经济的重要战略选择。

1.3 积制堆沤肥

堆沤还田主要是在田间地头挖积肥凼，将农作物秸秆堆成垛，添加适量的家畜粪尿或污泥等，调整碳氮比和水分，或添加菌种和酶，使秸秆发酵生成有机肥。用秸秆与畜禽粪积制堆肥，粪与草要隔层堆积、压实。这样，可以促进熟化，提高肥效。还可以利用秸秆制作草泥塘，将秸秆投入沼气池沤制，最后还田。该项技术适用于秸秆产量丰富的粮食主产区和环境容量有限的地区进行推广，尤其是环境问题比较突出的城乡结合式地区。

1.4 秸秆粉碎翻压还田

秸秆机械化粉碎还田主要是将收获后的农作物秸秆刈割或粉碎后，翻埋或覆盖还田。将秸秆切成小段或粉碎，以使水分等容易浸入；翻压时间要配合农时，一般在当季作物收获后，下茬作物播种前进行。翻压深度不小于20 cm。将秸秆翻压入田时，要配施适量的氮磷化肥。秸秆碳氮比高，氮磷含量低，为满足微生物分解和幼苗生长需要，一般每公顷还田干秸秆3 000～4 500 kg，要额外加施尿素75 kg左右。另外，要调控土壤水分。有利于秸秆腐烂和幼苗生长的土壤水分为20%左右，南方稻茬作物种植前的秸秆还田，应通过浅灌勤灌、适时落干和疏通三沟等措施降低地下水位。对小麦秸秆采用联合收割收获，使小麦秸秆基本得到粉碎，再配以秸秆粉碎及抛洒装置，实现小麦秸秆的基本还田；对玉米秸秆采用中型拖拉机牵引秸秆粉碎机将玉米秸秆粉碎2遍，用大中型拖拉机翻耕或旋耕，将秸秆翻入耕层。秸秆机械化粉碎还田能够节省劳力，增加土壤有机质，改善土壤结构，能便捷、快速提高土壤保水保肥性能，适用于玉米、小麦产区。

1.5 秸秆快速腐熟还田

该技术主要是利用微生物菌剂对农作物秸秆进行发酵腐熟直接还田。具有增加稻田土壤有机质，改良土壤理化性质，促进腐殖质的积累与更新、改善土壤耕性等功能。南方地区适宜推广稻田秸秆腐熟还田技术、墒沟埋草耕作培肥技术。

1.6 秸秆生物反应堆

该技术主要是将农作物秸秆加入一定比例的水和微生物菌种、催化剂等原料，发酵分解产生二氧化碳。通过构造简易的二氧化碳交换机对农作物进行气体施肥，满足农作物对二氧化碳的需求；同时可以有效增加土壤有机质和养分，提高地温，抑制病虫害、可减少化肥、农药用量。该技术方便简单，运行成本低廉，增产增收效果显著，适用于从事温室大棚瓜果、蔬菜等经济作物生产的农户应用[1]。

2 秸秆饲料化利用技术

秸秆饲料化利用主要指通过利用青贮、微贮、揉搓丝化、压块等处理方式，把秸秆转化为优质饲料。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，具有广阔的应用前景。揉搓丝化可有效改变秸秆的适口性和转化率。秸秆压块饲料便于长期保存和长距离运输。秸秆经氨化处理后，粗蛋白由3%～4%提高到8%左右，有机物的消化率提高10%～20%，并含有多种氨基酸，可以代替30%～40%的精饲料。此外，还可杀死野草籽，防止霉变。因此，氨化秸秆喂羊、牛等，效果很好。作物秸秆还可以直接用作食草动物的饲料，但适口性较差，采食量少。秸秆也可以粉碎成草糠，作动物辅助饲料。要在秸秆资源丰富的牛羊养殖优势区，鼓励养殖场、户或秸秆饲料加工企业制作青贮、氨化、微贮或颗粒等秸秆饲料[2～3]。

3 秸秆作食用菌基料生物转化利用技术

秸秆可作为食用菌栽培的基础材料。目前，利用秸秆栽培食用菌品种较多，有平菇、姬菇、草菇、鸡腿菇、猫木耳等十几个品种，而且有些品种的废弃菌（袋）可以作为另一种食用菌的栽培基料，不仅提高了生物转化率，延长了利用链条，而且减少了对环境的污染。一般秸秆粉碎后可占食用菌栽培料的75%～85%。秸秆袋料栽培食用菌，是目前利用秸秆生产平菇、香菇、金针菇、鸡腿菇的常用方法，具有投资少、见效快，能大量处理秸秆的技术措施，备受农民欢迎。一般1袋食用菌需秸秆粉0.9～1.2 kg，每生产1万袋食用菌就可处理秸秆9～12 t。做好秸秆栽培食用菌，有利于促进农业生态平衡，推进农业转型升级，转变农业发展方式。要充分利用秸杆资源，努力推进秸秆生物转化利用技术，加快建设高效生态的现代农业，重点推广企业加农户的经营模式，建设一批秸秆栽培食用菌生产基地，促进秸杆作基料生物转化利用技术的发展。

4 秸秆常规能源化利用技术

4.1 秸秆沼气

秸秆沼气（生物汽化）是指以秸秆为主要原料，经微生物发酵作用生产沼气和有机肥料的技术。秸秆沼气技术分为户用秸秆沼气和秸秆沼气集中供气2种形式。该技术充分利用稻草、玉米等秸秆原料，有效解决了沼气推广过程中原料不足的问题，使不养猪的农户也能使用清洁能源。秸秆沼气集中供气工程，秸秆粉碎后进入沼气厌氧罐内中温发酵，产生大量的沼气能源，通过输气管道送到千家万户。秸秆入池产气后产生的沼渣是很好的肥料，可作为有机肥料还田（即过池还田），提高秸秆资源的利用效率。

4.2 秸秆炭化和活化技术

秸秆固化成型燃料是指在一定温度和压力作用下，将农作物秸秆压缩为棒状、块状或颗粒状等成型燃料，从而提高运输和贮存能力，改善秸秆燃烧性能，提高利用效率，扩大应用范围。秸秆成型后，体积缩小6～8倍，密度为1.1～1.4 t/m3，能源密度相当于中质烟煤，使用时火力持久，炉膛温度高，燃烧特性明显得到改善，可以代替木材、煤炭为农村居民提供炊事或取暖用能，也可以在城市作为锅炉燃料，替代天燃气、燃油。秸秆的炭化、活化技术是指利用秸秆为原料生产活性炭技术，因秸秆的软、硬不同，可分为以下2种生产加工方法[4]。

软秸秆的加工利用。如稻草、麦秸、稻壳等，可采用高温气体活化法，即把软质秸秆粉碎后在高压条件下制成棒状固体物，然后进行炭化，破碎成颗粒，通过转炉与900℃左右水蒸汽进行活化造孔，再经过漂洗、干燥、磨粉等工艺制成活性炭。

硬度较强秸秆的加工利用。如棉柴、麻杆等，可采用化学法。即把硬质秸秆粉碎成细小颗粒状，筛分后烘干，水分控制在25%左右，用氯化锌、磷酸、盐酸等配制成适合的波美度和pH值的溶液浸泡4～8 h，进行低温炭化（250～350℃）和高温活化（360～450℃），然后把消耗的原料稀出，再经过煮、漂洗、烘干、筛分、磨粉等工艺制成活性炭。

[1]张世明.秸杆生物反应堆技术[M].北京：中国农业出版社，2012.

[2]林新坚，李清华.农用地土壤培肥技术[M].福建：海峡出版发行集团福建科学技术出版社，2011.

[3]岑竹青.保护性耕作技术问答[M].安徽：时代出版传媒股份有限公司安徽科学技术出版社，2010.

[4]陆宇明，于平福，董颖聪，等.广西秸秆综合利用科技发展研究[J].西南农业学报，2011，24（6）：2420-2423.

2014－02－10