国内甜高粱秸秆渣的加工利用现状分析

文 武

(甘肃省武威市凉州区古城镇农技站，甘肃 武威 733000)

0 前言

甜高粱属粒用高粱的一个变种，具有抗逆性强(耐干旱、耐水涝、抗盐碱)，生物产量高,糖分积累快的优势，素有“高能植物”之称[1]。在北方地区贫瘠的盐碱地、新垦地产鲜茎秆可达60 000～90 000 kg/hm2, 茎秆含汁量达60%～80%,汁液的糖度为10%～20%[2]。作为一种新兴的糖料作物、饲料作物得到了广泛的开发利用。众所周知，在世界能源紧缺的形势下，利用甜高粱秸秆含糖量高的优势发酵生产燃料乙醇，成本低、效益高，是甜高粱的主要利用形式和发展方向，在绿色能源开发中发挥着重要作用。除此之外，还有许多开发利用价值，如生产丁醇、丙酮、生物油，发酵生产沼气、氢气等，其副产品还可以作为饲料发展畜牧业,种植食用菌,压制复合板材、造纸、有机肥等，为此，本文就国内甜高粱秸秆含汁和去汁加工生产利用现状进行分析，为构建甜高粱产业可持续发展利用体系，实现新型能源产业、草食畜牧业和全产业链的可持续发展提供一定的研究基础[3]。

1 含汁甜高粱秸秆渣的加工利用现状

1.1 用作沼气生产

甜高粱秸秆渣汁中含有的酶类、菌类等发酵代谢产物具有厌氧消化有机质、产沼气的能力，进行含汁甜高粱秸秆发展沼气生产，对于优化能源布局、提高产业附加值、提高产气量、优化沼气建设布局具有重要的意义。为实现甜高粱茎秆残渣碱性双氧水预处理废液的资源化利用,采用一次发酵方式对废液产甲烷潜力进行了研究，结果发现一次发酵处理产甲烷潜力达到(296.4±6.8)m LCH4/g VS，甲烷日产量、产甲烷潜力、最大产甲烷速率以及较短的延滞时间均高于二次发酵，为该废液的资源化利用提供了理论参考[4]。温度和发酵时间对甜高粱渣汁产沼气率具有重要的作用，据郭成等人的研究，批量恒温(30±0.2)℃发酵36 d，含汁甜高粱秸秆的TS和VS产气率分别达到了583、618 mL·g-1，实际工程设计中,甜高粱秸秆渣汁发酵产沼气的水力滞留时间可设计为22 d[5]。

1.2 制作蛋白质饲料

甜高粱秸秆残渣中含有部分脂肪、蛋白质、粗纤维等碳水化合物，进行甜高梁秸秆残渣蛋白质饲料的生产能降低畜牧业饲料成本，有效缓和人畜争粮矛盾[6]。将黑曲霉、里氏木霉,产朊假丝酵母和干酪乳杆菌进行优化组合,添加1%尿素发酵8 d，饲料中纤维素降低至24.09%，半纤维素降低至17.69%，粗蛋白提升至7.14%，真蛋白提升至6.41%，且生产工艺简化、粗蛋白和真蛋白含量明显提高[7]。

2 去汁甜高粱秸秆渣的加工利用现状

2.1 直接深耕还田

甜高粱秸秆渣含有大量的有机质，是重要的土壤有机质来源。直接深耕还田可补充土壤30%的有机质，在盐碱地、新垦地等贫瘠土壤的改良培肥上有着重要的意义。但是传统的甜高粱秸秆渣直接还田，秸秆渣中发酵过程中含有的酸类、碱类等化学物质得不到有效处理，肥效发挥欠佳，还田后对土壤酸碱化程度的影响和耕地改良效果的评价还缺乏一定程度的研究，相关适宜处理技术还有待进一步的研究。

2.2 制作青贮饲料

甜高粱秸秆渣含有大量的纤维素、半纤维素和木质素，是优良的家畜粗饲料。去汁甜高粱秸秆渣接种康宁木霉与酵母H13，辅以豆饼粉、硫酸铵发酵，能提高饲料中粗蛋白5.2%,降低粗纤维3.3%[8]。以德氏乳杆菌、纤维素酶固体发酵物和酒精酵母为复合菌种添加剂，制作甜高粱秸秆渣青贮饲料，能提高甜高粱秸秆渣的青贮饲料质量，营养价值、适口性和饲喂效果均优于饲喂青贮玉米[9]。

3 展望

甜高粱的生物学产量极高，故有“高能作物”之称，在应用微生物混菌发酵工艺的基础上，加强制糖、制醇和青贮饲料的研究，突出渣液等废弃物的利用，对于构建产业发展体系、延伸产业链条、增加产业附加值具有重要的意义[10]。探索以甜高粱栽培作为龙头，酿酒和制取乙醇燃料为核心，肥料化利用、饲料化利用和新能源转化为补充的农业发展方式，助推产业转型升级。推广甜高粱间作蔬菜和套种木耳、香菇等食用菌种植新模式，实现茎、叶、籽的精细化利用，主推以籽粒作粮食、饲料，叶片喂鹅、鸭、鱼，茎秆酿酒、制酒精、做青贮饲料为主的利用方式[10]。突出糟、渣、液的深加工，研究开发丁醇、氢制取和还原糖提取新技术，完善糟渣饲料化利用、肥料化还田和沼气生产利用新途径。实现甜高粱产业的循环化生产、零目标排放、各产业增收、全产业增效的加工利用体系，构建能源自给，农、牧、副、渔业协同发展的可持续农业生态系统。