农作物秸秆综合利用模式浅析与展望

沁阳市农业农村局 张心才

农作物秸秆（以下简称“秸秆”。本文指小麦秸秆、玉米秸秆）作为粮食生产的副产物，一直以来就与人类的生产生活密不可分。目前，秸秆的利用基本上都是围绕“五料化”的技术模式进行。所谓秸秆“五料化”是指肥料化、饲料化、能源化、基料化和原料化。

一、秸秆肥料化利用

秸秆含有丰富的有机质、氮磷钾和微量元素，是农业生产中重要的有机肥源。2000 年以前，秸秆肥料化的形式主要是沤肥。该模式费时费力、效率低，但肥效好，在整个秸秆利用中处于从属地位。进入21 世纪，由于机械化程度的大幅提高，秸秆肥料化利用的主要方式转变为秸秆机械粉碎还田。秸秆机械粉碎还田不仅在秸秆肥料化利用中占主导地位，而且在整个秸秆利用中也占主导地位，部分地区95%以上都实现了秸秆机械粉碎还田。

二、秸秆饲料化利用

秸秆中含有丰富的营养物质，4 t 秸秆的营养价值相当于1 t 的粮食，可为畜牧业持续发展提供物质保障。20 世纪90 年代以前，我国农业机械化水平较低，农业生产中的大部分动力要靠马、牛等大牲畜提供。这些大牲畜的饲料来源大部分是秸秆，尤其是小麦秸秆。随着我国农业机械化水平的不断提高，大牲畜逐渐从农业生产领域退出，小麦秸秆作为饲料的利用量也逐渐减少。由于秸秆青贮饲料技术的不断成熟，再加上养牛业的大力发展，玉米秸秆作为青贮饲料却与日俱增。目前，玉米秸秆青贮饲料在秸秆饲料化利用中占据着主导地位。在整个秸秆利用中，秸秆饲料化利用一直处于从属地位。

三、秸秆基料化利用

秸秆基料化利用是把秸秆作为食用菌种植的基料来使用的技术模式。早期作为食用菌基料的主要是棉籽壳。但随着食用菌种植规模的扩大和棉花种植面积的减少，棉籽壳的产生量已满足不了食用菌种植的需求。从20 世纪90 年代后期开始，人们开始用玉米芯代替棉籽壳试种食用菌。经过20 多年的发展，玉米芯已成为食用菌种植基料的主要来源。目前，用玉米芯种植食用菌在秸秆基料化利用中占据着主导地位，在整个秸秆综合利用中，秸秆饲料化利用一直处于从属地位。

四、秸秆原料化利用

秸秆原料化利用是把秸秆当作工业生产原料的技术模式。秸秆纤维是一种天然纤维素，生物降解性好，可替代木材用于造纸、生产板材、制作工艺品、生产活性炭等，也可替代粮食生产木糖醇等。2000 年以前，我国秸秆原料化利用的模式主要是小麦秸秆用作造纸原料，高峰时期1/2 以上的小麦秸秆都被造纸厂所消化，甚至有的乡村的全部小麦秸秆都成为了造纸原料。这种模式是当时秸秆原料化利用的主导模式，也是秸秆综合利用的主要模式。随着我国对环保工作的重视，几乎所有的利用小麦秸秆为原料的造纸厂都被关闭，小麦秸秆原料利用也随之终止。玉米芯替代粮食生产木糖醇也是秸秆原料化利用的一种模式，但生产规模相对较小，利用的玉米芯也较少，在整个秸秆综合利用中占比很小。所以，目前秸秆原料化利用在整个秸秆综合利用中处于从属地位。

五、秸秆能源化利用

秸秆能源化利用是把秸秆当作燃料的技术模式。这种模式也叫秸秆燃料化。秸秆作为一种重要的生物质能，2 t 秸秆能源化利用热值可替代1 t 的标准煤。能源化利用的技术模式主要有秸秆沼气化、秸秆固化成型燃料、热解气化、直燃发电和秸秆干馏、炭化和活化等。2000 年以前，当时农村能源供应十分短缺，农民生活用能来源主要靠秸秆，除小麦秸秆用于造纸原料外，玉米秸秆几乎全部用于农民生活用能。因此，这一时期，秸秆能源化利用模式是秸秆综合利用模式中最主要的一种利用模式。随着我国经济的发展，农村能源的供应不断丰富，煤、电成了农民生活用能的主力军，秸秆在农民生活用能中的主导地位逐渐消失。目前，秸秆能源化的比例非常小。

六、未来秸秆综合利用模式展望

从秸秆综合利用几十年的发展历史来看，秸秆综合利用的主导技术模式取决于当时的社会经济条件和技术条件。秸秆肥料化利用模式——秸秆机械粉碎还田是目前我国的主导秸秆利用模式。但从物质循环和生态农业的角度来看，这种模式并不是最好的模式。从长远来看，秸秆饲料化模式终将是秸秆综合利用的主导模式，即秸秆作为饲料促进养殖业的发展，养殖业的粪污作为沼气发酵的原料产生沼气和肥料，沼气可作为燃料，沼气发酵后的肥料中病菌、虫卵基本上全部被杀死，是最好的作物生长需要的肥料。这种模式从直接利用来看，是秸秆饲料化利用。从整个利用过程来看，它既是秸秆能源化利用，也是秸秆肥料化利用。实际上是秸秆饲料化、能源化和肥料化3 种利用模式的综合。随着社会经济的发展、人民生活水平的提高、人类膳食结构的变化、科学技术的进步、养殖规模的扩大，饲料需求会大幅提高，未来秸秆综合利用的主导模式将是秸秆饲料化利用模式。