秸秆“三化”复用还田生态农业模式初探

王春华 赵忠良 闫景凤

摘 要：对秸秆能源、基质、肥料“三化”复用还田生态农业模式进行了初步探讨，介绍了其功能特点、技术要点和应用领域。

关键词：秸秆;能源化;基质化;肥料化;复用还田;农业模式

中图分类号：S38        文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.07.004

A Preliminary Study on The Ecological Agriculture Mode of The Reuse of Straws in The Field

Wang Chunhua， Zhao Zhongliang，  Yan Jingfeng

（Heilongjiang Academy of Agricultural Machinery Science， Harbin 150081， China）

Abstract ： In this paper， the ecological agriculture model of Straw energisation， substrate and fertilizing reuse was discussed， and its function characteristics， technical points and application fields were introduced.

Key words ： straw;energisation;substrate;fertilizing; reuse return to the field; agricultural model

0 引言

黑龙江农业秸秆产量大，现以直接还田肥料化利用为主，以饲料化、燃料化利用为辅，秸秆利用难题已有所缓解，但仍存在秸秆出路少且不连续等问题，秸秆利用仍是各级政府和农民面临的棘手问题。本文从发展循环农业、生态农业、农业产业和黑土保护出发，从秸秆利用模式入手，以秸秆加工增值为目标，以政策引领、创新驱动、制度保障、末端拉动，充分调动社会资本和各类投资主体的积极性，强化“加工驱动”和“示范带动”，加快推进秸秆产业可持续发展。秸秆的根本出路在于加工增值，加工增值的关键在于初期产业政策扶持，政策扶持的关键是吸引工商资本下乡。

1 概述

以发展生态循环农业为方向，从农户入手，以秸秆加工增值、梯次利用和高值利用为目标，把秸秆能源化、基质化和肥料化有机融合。

第一，秸秆能源化利用。将秸秆热解气化产生可燃气体，作为燃料分散或集中用于民用炊事、土锅炉采暖、土炕加温、厕所加温和农用温室加温等，实现秸秆燃料化应用。秸秆热解气化主要副产物秸秆炭，作为炭基保水、保肥、缓释和载菌剂原料，用于炭基基质和炭基肥生产，而秸秆热解气化的另一副产物木醋液，作为杀菌剂和杀虫剂原料，也可用于秸秆基质和有机肥生产。

第二，秸秆基质化利用。碎秸秆与秸秆炭、菌菇渣、畜禽粪污和淀粉渣等废弃物混合、杀菌并快速发酵，作为食用菌基料、水稻育秧基质和蔬菜、花卉育苗基质等，生产菌菇、蔬菜和水稻等绿色有机农产品，实现秸秆基料化首次应用。

第三，秸秆肥料化利用。秸秆基质化利用后的菌渣等与秸秆炭、粪污和淀粉渣等废弃物混合、杀菌并快速发酵，生产炭基肥，秸秆复用后还田，改良土壤并为绿色有机农产品提供营养，完成秸秆肥料化应用，实现生态循环农业生产。

2 功能

2.1 创新驱动三类革命

农业秸秆革命、农村厕所革命、村镇能源革命是新农村建设的三类革命。以发展生态循环农业为方向，以东北地区低能耗绿色宜居村镇建设为目标，通过“秸秆三化复用还田”技术创新、模式创新和组织创新，实现秸秆能源、基质和肥料“三化”融合，实现秸秆的高值利用、循环利用和持续利用，从根本上破解东北地区秸秆产业化“储存难”、“成本高”和“价值低”等可持续发展难题，从源头上解决秸秆野外焚烧的难题，彻底改变村镇炊事、采暖和如厕等生活环境落后面貌，以秸秆能源化联用技术创新驱动农业秸秆革命、农村厕所革命和村镇能源革命。

2.2 示范引领三种融合

城乡融合，农村一二三产业融合，村镇生产、生活与生态融合。通过秸秆基质化农用和秸秆肥料化复用生产的绿色有机农产品，架起城市居民与农户的共享桥梁，延长农业产业链，拓展农业多功能性，衍生新产业新业态，激发内生动力，融合农村一二三产业，融合村镇生产、生活与生态，助推小农户与大农业衔接，通过“秸秆三化复用还田”生态农业产业示范，带动农民生活富裕，引领农村产业兴旺，促进农村生态宜居。

2.3 加工解决三大问题

绿色有机农产品供给不足、村镇垃圾本地无害化资源化处理和精准脱贫三大问题。

利用秸秆加工和绿色有机农产品产地初加工創新技术模式，以时时监控和共享体验的方式，彻底消除城市消费者对绿色有机农产品的真实性顾虑，通过共享有机农场和专门的有机农产品共享网等方式，向城市中高端消费群体（VIP）提供绿色有机农产品，解决绿色有机农产品供给不足和农产品安全问题;利用农业废弃物快速发酵加工有机肥技术装备解决村镇垃圾本地无害化资源化处理问题;村镇居民通过秸秆能源化联用的副产物秸秆生物炭、食用菌菇和其他绿色有机农产品，实现持续增收，精准脱贫。

3 秸秆“三化”复用还田技术要点

3.1 玉米秸秆快速发酵技术

对秸秆、粪污和淀粉渣等农业废弃物进行高温灭菌，并筛选耐高温发酵菌剂在发酵设备内进行3～5天的主体发酵，实现有机肥快速发酵生产。解决传统堆肥发酵占地面积大、原料混合不均匀、微生物残留发酵时间长、发生二次污染和发酵设备发酵不彻底、体积不易放大和寒区生产不均衡等问题。

3.2 基质原料高效组合成型技术

解决原料组合配方、高效模压成盘和基质盘批量生产中的植物营养均衡技术，实现基质盘的连续高速生产，解决有机质育秧盘成型、脱模和营养均衡问题，提高成型机生产效率和营养一致性。

3.3 复用供热节能烘干技术

集成秸秆炭化发酵、烘干复用供热及秸秆炭原料综合利用技术，低温型空气源热泵节能烘干基质盘技术。基质盘送入专用空气源热泵烘干机进行烘干，达标后出箱，包装入库。非基质盘生产季节对木耳等农林特产品烘干加工，提高烘干设备利用率。

3.4 营养基质盘水稻育秧技术

基质盘取代苗床营养土，播种并覆盖散状基质，进行水稻育秧。实现基质和营养的有机结合，减少病虫草害，简化育秧程序，提高秧苗质量和育秧效率。此外，可利用营养基质盘进行蔬菜育苗和立体栽培，解决蔬菜育苗、立体栽培营养土和营养液的替代问题，提高设施蔬菜和绿色蔬菜的标准化、规模化育苗和生产水平。

3.5 秸秆复用还田黑土修复技术

发酵后的玉米秸秆和畜禽粪污等农业废弃物以先基质的形式为秧苗成长提供营养而被初次利用，并带着部分营养通过秧苗插入水、旱本田中，在本田中继续分解成易被水稻等农作物吸收的有机肥和腐殖质，或者以有机肥的形式施于土壤中，增加土壤肥力，改良土壤结构，提高土壤有机质含量，从而达到黑土修复的目的。

4 应用领域

秸秆三化复用还田技术主要应用在以下领域：（1）生态有机农场、有机种植、食用菌养殖合作社、秸秆育秧盘和秸秆炭基肥生产基地;

（2）乡村振兴科技引领示范村和绿色宜居示范村镇;

（3）生态、设施农业产业示范园;

（4）规模化畜禽养殖企业;

（5）大中型米厂种植基地;

（6）农业废弃物资源化利用示范基地;

（7）田园综合体农业产业核心示范区。

作者简介：王春华（1966-），女，黑龙江哈尔滨人，高级工程师，研究方向：豆芽生产技术与装备及秸秆能源化利用技术与装备。