牡丹江地区农作物秸秆处理现状分析及前景展望

孟祥海，王立柱，李玉梅，胡颖慧

(1.黑龙江省农业科学院牡丹江分院，黑龙江 牡丹江 157041；2.黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所，哈尔滨 150086)

牡丹江地区农作物秸秆处理现状分析及前景展望

孟祥海1，王立柱1，李玉梅2*，胡颖慧1

(1.黑龙江省农业科学院牡丹江分院，黑龙江 牡丹江 157041；2.黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所，哈尔滨 150086)

针对当前牡丹江地区农业生产中的秸秆不合理的处理，引发的环境污染和资源浪费等问题，详细阐述了农作物秸秆的资源价值和秸秆处理现状，并结合国家农业产业政策，提出有效的解决措施，为农业可持续发展和循环产业的实现提供宝贵建议。

牡丹江地区；秸秆；处理；利用价值

牡丹江地区位于黑龙江省东南部，属于丘陵半山区地形，素有 “九分山水一分田”之说。农业是我区主要的支柱产业之一，据统计[1]，作物种植面积53.2万hm2，水稻和玉米产量分别比上年增长2.4%和29.9%，经济作物播种面积9.9万hm2，同比增长12.2%；2014年全市粮食作物种植面积64.7万hm2，粮食总产量272.3万t，其中主要粮食作物水稻、玉米、大豆产量分别为29.1万t、206.5万t和34.8万t(牡丹江市2014年国民经济和社会发展统计公报)； 2015年全市粮食作物种植面积64.6万hm2，粮食总产量279.3万t，其中主要粮食作物水稻、玉米、大豆产量分别为32万t、214.3万t和29.6万t。

作物高产丰收的同时，大量的农作物秸秆制约着我区农业的可持续发展，每年有大量的秸秆焚烧和丢弃，在浪费资源的同时，也给环境带来了极大的负担。根据秸秆和籽粒的产量关系计算，1t的粮食产量就会产生1t的秸秆。因此，从环境和资源高效利用角度而言，秸秆资源的科学合理利用显得尤为重要，各项秸秆使用技术急需大力推广，造福百姓。

1 农作物秸秆资源的价值

农作物秸秆是一种宝贵的可再生清洁资源[2]，农作物秸秆是籽实收获后剩留下的含纤维成分很高的作物残留物，包括禾谷类、豆类、薯类、油料类、麻类、以及棉花、甘蔗、烟草、瓜果等多种作物的秸秆，是农作物的主要副产品，是自然界中数量极大且具有多种用途的可再生生物质资源[3]。

农作物秸秆热值高，大约相当于标准煤的1/2。经测定，秸秆热值约为15000kJ/kg，可以经过处理成为燃料。其次，农作物秸秆含有多种可被利用的营养成分，除了绝大部分碳之外，还含有氮、磷、钾、钙、镁、硅等矿质元素，有机成分有纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、脂肪、灰分等。这些成分经过处理都可以成为优质的有机肥料和动物饲料等资源。

2 牡丹江地区农作物秸秆利用现状

目前，我国农作物秸秆资源化利用主要有5种途径。随着科技的进步，秸秆能源化利用技术研究与开发取得了很大的进展。一是作为热点能源，传统用法是秸秆直燃供热，目前可以制沼气、固化成型作为燃料、气化燃料、液化燃料、集中发电等；二是秸秆饲料化利用，利用生物技术提高秸秆饲料的采食率和消化率，作为优质饲料；三是作为肥料还田，主要形式有直接耕翻掩埋还田、焚烧还田、秸秆覆盖还田、过腹还田，即用秸秆饲喂畜禽，然后将畜禽的粪尿作肥料还田和利用其优质的有机肥源堆制有机肥料。

众多形式的秸秆还田方法，其实质都对土壤提供了大量的营养元素，但不同还田方式对于改良土壤、培肥土壤效果有所不同，除焚烧还田外，其他方式都可增加土壤有机质和速效养分含量，缓解氮、磷、钾肥比例失调的矛盾、调节土壤物理结构性、提高土壤抗旱保墒能力，同时还可以减少施肥量，增加作物产量，提高作物品质。

牡丹江地区年产农作物秸秆近300万t，50%是收获时直接粉碎还田，20%是由于机械作业率低和地形条件影响下，在秋末或春初焚烧处理，10%用作家庭取暖燃烧。我区秸秆主要为玉米和水稻秸秆，处理方式绝大多数以焚烧为主，极少一部分在收获时结合深翻还田，很少成规模的将秸秆回收转化为肥料、饲料产品和食用菌菌渣等产品。秸秆资源的利用处于初步阶段，并没有形成多元化的利用，秸秆综合利用的效率和效益比较低，各项秸秆综合利用方式方法一直未大面积推广，急需切实可行的秸秆转化肥料、饲料技术落地，让百姓在田间地头，在家里就可以自己生产肥料和饲料，充分减少肥料使用量和用费成本，饲料可以满足基本家禽畜类的需要。

3 存在的问题

牡丹江地区在秸秆利用上存在着一定的问题：(1)思想认识上存在不足，秸秆露天焚烧的问题仍然存在；(2)秸秆还田机械少，且缺乏相关技术支持；(3)牡丹江地形复杂，部分地块机械还田难以作业，且还田效果差；(4)秸秆资源转换技术落实不彻底，技术难以被大众掌握；(5)没有形成完整的产业链，单独回收秸秆成本偏高；(6)科研部门、推广部门、企业三方相结合，应联合公关。

4 农作物秸秆高效利用对策

秸秆产量大，长期以来一直是农民生活和农业发展的宝贵资源，但田间焚烧也造成了环境污染，为解决人类资源、环境和发展的相互关系问题，需要高效合理的利用这一资源，当前比较热门的处理方式具体有以下几点：利用秸秆发电，降低百姓用电成本、秸秆转化乙醇做生物燃料、秸秆就地堆肥减肥替代技术研究、秸秆集中处理转化饲料等，这也是相应国家农业政策、解决我区域秸秆资源浪费的最好办法[4]。

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，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，有望形成可持续发展的新型现代农业，前景诱人。

这也是我们牡丹江农业科研部门正要着手研究的工作，主要以生物技术为核心，充分利用秸秆资源向饲料产品转化，满足我区域养殖业的饲料需求，集中回收处理养殖业粪便，与秸秆资源有机结合堆制有机肥料，满足绿色有机种植区的肥料需求，同时开发生物修复土壤药肥残留，降解土壤积累的毒素，为发展绿色有机农业奠定基础。

在这个环节中，我们会大力提倡发展有机牛肉、羊肉、猪肉等肉食有机养殖业，并积极对接加工销售企业，展开订单式养殖，消除养殖户的后顾之忧。这也是农业产业有机化的关键环节。

另外，秸秆类环保材料的研发也很有必要，对于现代农业的发展有积极促进作用，休闲农业、观光农业、订单农业中的建设材料都可以应用秸秆制品。清华大学材料系粉体工程研究室与联冠科技发展公司合作开发的木塑复合材料，以秸秆等各类植物纤维废弃物和废弃塑料制品为原料，进行表面改性处理，具有许多木制材料所没有的特点：吸水率低、无形变开裂、无虫蛀霉变、具有一定的耐腐蚀性能等。这种新材料,达到了环境保护和变废为宝的双重目的，可以制成公园景观、庭院装饰、道路护栏等各类木塑材料[5]。

作物秸秆作为一种宝贵的农业资源，只有经过科学合理的转化与利用，才能够实现我区域农业资源节约型、环境友好型农业大好局面，需要科研部门、环保部门、国土资源和水利部门联合起来，共同为我区域农业可持续发展贡献力量。

[1]牡丹江市2015年国民经济和社会发展统计公报.

[2]曹稳根,高贵珍,方雪梅,等.我国农作物秸秆资源及其利用现状[J].宿州学院学报,2007(6).

[3]石磊，赵由才，柴晓利.我国农作物秸秆的综合利用技术进展[J].中国沼气，2005,23(2):11-19.

[4]张艳哲,李毅,刘吉平.秸秆综合利用技术进展[J].纤维素科学与技术,2003,11(2):57-61.

[5]尚越胜.浅谈汉中农作物秸秆综合利用现状可采取的措施及前景展望[J].环境保护，2015(1):9-10.

2017-08-03

国家粮食丰产增效科技创新项目(2016YFD0300806)

孟祥海(1985-)，男，硕士，研究实习员，从事土壤肥料、植物保护与耕作栽培方向研究，E-mail:mengxianghai538@163.com；

*通讯作者：李玉梅(1971-)，博士，研究员，E-mail:liyumeiwxyl@126.com。

DOI.∶10.13268/j.cnki.fbsic.2017.06.035

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