冯玺 郑晨 游志鹏
摘要:我国自古以来就是农业大国,有着几千年的农耕文明,各种农作物不计其数,然而对于农作物带来的秸秆资源却不能充分利用,随着科学技术的发展,以及政府的推广秸秆还田,秸秆微生物技术在我国得到了充分的发展。下文主要谈及秸秆的综合利用,以及秸秆利用中的问题及其应对方法。
关键词:秸秆;综合利用;对策
引言
我国是传统的农业大国,玉米、水稻、小麦是我国主要的粮食作物,光合作用50%以上的产物存在于秸秆中,目前我国每年产生的农作物秸秆占世界总秸秆量的20%以上,带来的秸秆资源更是数以亿计。
一、秸秆利用现状
现阶段农作物秸秆利用方式有秸秆肥料化、秸秆饲料化,主要利用途径有秸秆深耕还田、添加腐熟剂腐熟还田、旋耕还田、秸秆青贮、氨化、直接粉碎用作饲料等。但是,我国农作物秸秆的利用率还是很低,大量的农作物秸秆被焚烧,使大气中的有机碳等有害物质的浓度提高,还有很多秸秆被随意丢弃,造成很大的资源浪费和生态环境的破坏。
(一)秸秆还田肥料化
前人研究得出不合理的使用化肥与耕作栽培措施会致使农田土壤养分流失、耕地结构破坏、地力退化,从而导致粮食产量下降等。通过秸秆还田可以改善土壤結构增加土壤有机质,培肥地力,从而解决土壤耕层变薄、有机质下降等问题。秸秆还田可保持土壤水分,增加耕地土壤含水量,为农作物生长提供更充足的水分,减少地表径流和水分蒸发,提高土壤蓄水能力和农业用水循环利用率,提高水分利用率。秸秆还田还可以降低农田遭受自然灾害的侵蚀程度,提高防风蚀能力的。在一定范围内秸秆还田量与籽粒产量成正比,秸秆还田能够提高粮食产量。
(二)秸秆饲料化
秸秆饲料是将秸秆粉碎加工而成的纤维饲料,可以用作反刍动物的饲料直接饲喂。但是,由于秸秆粗纤维含量高,很难被动物消化。秸秆通过秸秆青贮、微贮或者经氨化处理后,能大大提高秸秆饲料的品质,提高其适口性,同时可以杀死野草籽,防止霉变,贮存时间更长,饲喂效果更好。
(三)秸秆作基料
很多人会将肥料与基料弄混淆,其实这2个是有区别的,肥料是一种用于保护、维持或改善植物营养和土壤理化特性、生物学特性,可以增加产品产量或提高产品质量活性,增加植物抗性的有机、无机、微生物及其混合物料;秸秆基料主要的作用就是提供植物营养。秸秆基料是以秸秆为主要原料进行加工制作,为植物、动物以及微生物生长提供良好的条件和营养的有机固体物料,主要包括栽培基质、动物饲养过程中的秸秆垫料以及具有保水保肥等功能的秸秆物料。
运用最多且比较成熟的是食用菌栽培领域。农业秸秆中含有蛋白质、维生素以及微量元素,比较适合栽培食用菌。如在玉米秸秆中含有比较丰富的氮,在菌菇栽培的基质中添加玉米秸秆可以提高菌菇的出菇量,增加经济效益。目前,国内的秸秆作为食用菌基质技术比较成熟,平均生产1kg的食用菌可以消耗1kg的秸秆,菌菇渣经过食用菌的分解存在一些可以促进植物生长的化合物,可以作为有机肥料进行再利用,实现利用循环。
(四)秸秆发电
生物质发电开发利用潜力大,经济效益、生态效益、社会效益良好。秸秆燃料可以向地方供电,产热可以向周边企业集中供热。燃烧后留下的灰渣可作为工业原料和农业原料,形成一条“秸秆—电—热—化工”循环产业链。
二、秸秆利用存在的问题
(一)种植户不能普遍接受秸秆还田肥料化
农作物秸秆直接还田,秸秆在田地里经过微生物分解成肥料是一个漫长的过程,对于气温低的地区,不利于微生物的分解活动,农作物秸秆短时间内得不到充分的分解发酵,会出现土壤耕层不实、土壤肥力下降等问题,给下季作物播种带来不少困扰。另外,一些病菌源和有害虫卵随秸秆还田,连续几年的秸秆直接还田,从而增加了病虫害大范围爆发的可能。秸秆还田后过高的碳氮比将在很长时间内影响土壤微生物生长和活动,如果氮肥施用量过小,微生物分解秸秆的作用有限,不利于秸秆的快速腐解与转化。再者,秸秆在腐解过程中会固定土壤中的有效氮素,在后茬作物生长初期可能发生微生物和作物争夺氮素的情况,不利于农作物苗期的生长发育。长期大量秸秆还田,加之氮肥施用量的不合理,会导致土壤碳氮比失衡加重。另外,无论秸秆直接还田还是间接还田都要有相应的配套机械作业,增加种植户的生产种植成本。
(二)秸秆能源化普及规模小
全国农作物秸秆综合利用还处在起始阶段,秸秆回收、存储、运输难度大,利用成本高,造成秸秆回收难度大。秸秆加工利用技术和设备不成熟,秸秆加工利用企业生产规模小,特别是秸秆制燃气、制沼气和秸秆发电等技术缺少领头企业的带动,转化能力弱,产业化程度不高。秸秆能源转化投入大,成本回收周期长,这也是制约企业规模发展的一个现实问题。
三、秸秆利用问题应对措施
(一)构建秸秆综合利用研发及推广体系,为秸秆产业发展提供技术支撑
从国内外秸秆综合利用的经验来看,秸秆产业的快速发展得益于秸秆综合利用技术和机械设备研发与创新。因此,一是针对秸秆收储和综合领用瓶颈,依托加工企业,联合大中院校以及科研院所,围绕秸秆还田、饲料、燃料、基料、原料等利用领域进行技术攻关。二是联合农业技术推广机构、农机生产企业积极开展秸秆还田机械、打捆机械、固化成型机械、发电锅炉设备、气化设备等的研发制造。熟化一批新技术、新工艺和新装备,形成从种植、收获、收储到五化利用全过程完整的技术规范和装备标准,提高秸秆综合利用的标准化水平。
(二)构建多维度宣传培训体系,提升农民秸秆综合利用意愿
农户是秸秆的生产者,由于缺乏对秸秆综合利用的常识,除了少量的生活燃用以外,更多都燃烧和丢弃,造成了极大的环境污染。如何提升农民秸秆综合利用的积极性。一是构建多维度宣传体系。除了传统的利用技术人员下乡过程中,积极宣传农作物秸秆综合利用发展前景和经济效益。二是加强综合利用技术培训。选择重点培养对象,包括有意愿投身秸秆综合利用的农户和有意愿投身农业新技术学习的待业青年,采用定期培训和实地参观考察等方式,通过国家政策、成型的玉米秸秆资源化利用方式等内容的讲解与实际操作提高其对玉米秸秆利用的意愿。通过到玉米秸秆资源化发展成规模的地区、企业、基地进行参观学习,增加农户对玉米秸秆综合利用的信心。
参考文献
[1]张婷,张一新.农作物秸秆综合利用措施研究进展[J].安徽农业科学, 2017(2):80-85.
[2]杨轶囡,吴迪等.吉林省玉米秸秆资源化利用的问题与对策研究[J].玉米科学,2016(2):171-174.
[3]王宇良,祝明霞,张洪宇.菏泽市主要农作物秸秆综合利用工作探讨[J].山东农机化,2020(4):16-18.
临沂大学 276000