作物秸秆焚烧与综合利用

陈明秋

（安徽省安庆市宜秀区罗岭镇农业技术指导服务中心，安徽 安庆 246050）

我区地理位置地处安庆市区管辖范围，区内分布铁路、高速和军用民用机场等设施，伴随城市化的高速发展，目前该区已经成为城区重要的发展地段，而且近年来我区正在进行食品工业城建设。综合上述因素，保证环境达标是亟待解决的重要问题。然而很长一段时间以来，由于作物秸秆未得到充分利用，以至于屡次出现焚烧秸秆的现象，秸秆在焚烧过程当中会产生很多颗粒物与有毒有害气体，这是形成雾霾天气的重要原因。秸秆燃烧严重时，可视度有时能下降到10m以下，焚烧秸秆还会加剧土壤结构的破坏，污染生态环境，更甚者诱发火灾和交通事故，导致高速、高铁被迫封闭，机场停运，引发一系列的公共安全隐患。因此，为了更好地进行生态环境保护，减少大气污染，确保公共安全，农业农村部发布有关文件要求禁烧秸秆，同时要做好秸秆综合开发利用工作，各级政府也相继出台很多农作物秸秆禁烧管理办法，逐渐拉开了全面禁止农作物秸秆露天焚烧的大幕，通过不懈努力，取得了很大治理成果。但要想从根本上解决农作物秸秆焚烧现象，还应当进一步加强作物秸秆的综合利用。所以，在当前我国推进生态文明建设的发展背景下，更需要进一步提高秸秆综合利用方面的研究，提升禁烧力度，并开展多种形式的秸秆综合利用，实现农作物秸秆的肥料化、饲料化、燃料化、基料化、原料化，逐步拓宽开发利用农作物秸秆的途径，这样才能使秸秆焚烧问题得到有效解决。

1.秸秆焚烧的危害

秸秆焚烧是指运用火烧的手段来销毁农作物秸秆的一种现象，焚烧作物秸秆会产生巨大的危害性，具体体现在下面几个方面：

1.1 造成大气污染明显

焚烧秸秆过程当中会有大量的浓烟产生，并产生很多有毒有害物质，污染大气环境，导致PM2.5、二氧化氮、二氧化硫等迅速上升，甚至超过峰值，特别是二氧化硫上升更为明显，PM2.5与二氧化氮也会大幅超过正常值，大量的污染物成为雾霾天气产生的重要原因，并严重威胁到人类和其他生物的生命健康。焚烧秸秆产生的大量浓烟，会降低能见度，甚至导致机场、铁路及高速公路等无法正常运行，还会很大程度上增加交通事故数量。

1.2 火灾的几率上升

秸秆在露天条件下进行焚烧过程中，由于火势很大，控制起来具有较大难度，并且作物秸秆焚烧期间，也是农民抢收抢种的重要时期，如果作物秸秆燃烧过程当中疏于看护，在遭遇大风天气，要想有效控制火势难度更大，容易引发连片火灾，如烧毁临近区域的农作物，引燃房屋与山场，造成极为严重的火灾事故，带来巨大经济损失，甚至引发人员伤亡。

1.3 破坏了土壤的理化机构

焚烧秸秆也会入地三分，对表层土壤造成烤制，并将土壤表层的各种有益生物和微生物烧死，土层当中的有机质与腐殖质也会在高温烤制下发生矿化。露天焚烧秸秆对原有生物系统平衡造成巨大破坏，更使土壤物理性质被改变，极易导致土壤板结，降低土壤肥力，引发干旱，并导致耕作层逐年变浅，严重影响农作物的健康生长，导致产量不高品质下降。

1.4 浪费资源

作物秸秆当中含有很多木质素和纤维素，其中含有粗脂肪、粗蛋白、磷、钾等各类营养成分与微量元素。而农作物秸秆露天焚烧，仅可以利用其中40%的钾， 剩下的如有机质、氮、磷等物质会随着物热能全部损坏掉。

2.秸秆焚烧的原因

2.1 传统的耕作习惯

陈旧的耕作思想，使秸秆焚烧的习惯被沿袭下来，认为通过这一方式，可以消灭掉前茬作物种植生产产生的病、虫、草问题，殊不知焚烧秸秆也会带来巨大的危害性。

2.2 轻型简化耕作

我区目前有新型农业经营主体208家，耕地流转61267亩，流转率达64.8%。随着外出务工人员数量的不断攀升，导致在家务农的人员不断减少，而且务工工资的逐年提升，对进城务工人员起到了很大的刺激作用。另外，不断推行的农业企业规模化生产，人们为了省事，产生一把火将秸秆烧掉的心态，以至于秸秆焚烧现象屡禁不止。

2.3 综合利用途径效益不明显

很长一段时间以来，农作物秸秆得不到有效利用，农民在农作物秸秆上不能获得较大收益，即使把农作物秸秆都收集起来，也不知如何进行应用。另外，除生产制作食用菌基质、秸秆还田之外，还缺少其他行之有效的利用途径。再者，缺少有效的激励政策，秸秆处理人工成本投入大、运输费用高，导致很多农民不愿进行收集。

2.4 秸秆还田与综合利用机械投资大

购进机械化设备进行秸秆还田和综合化利用，需要的投资很大，而购买的人员有限，机具不足很难满足秸秆还田需要，而且积聚作业需要大量成本投入，增加农民负担，所以农民大都不愿应用。另外，由于经济效益不高，农民购买机具的意愿不足，对于秸秆还田以及秸秆综合开发利用技术的普及应用造成巨大影响。

2.5 能源替代物迅猛发展

当前经济社会发展速度日益加快，人们生活水平也有了很大提升，随着收入的不断增加以及家庭环境的逐步美化，农村生活也发生了翻天覆地的变化。过去运用秸秆当做能源的现象现如今已经非常少见，都改做天然气、电能、石油液化气等。同时，农业生产过程当中大量的应用化肥，使得秸秆沤肥还田率不断下降，人们逐步放弃了传统的秸秆利用方式，但现在科学化的秸秆综合利用方式还没有构建起来，以至于秸秆剩余量不断增加，进一步加剧了秸秆焚烧现象的发生。

2.6 秸秆综合利用出口不畅

麦草等作物秸秆收购过来主要向造纸厂进行销售，然而受供求关系因素影响，造纸厂对收购的秸秆质量有着很高的要求，并且收购价格较低，经营者由于难以获得充足的利润，导致积极性较低。而且目前我区缺少生产制作饲料、做板或者利用秸秆发电的生产厂家，外地厂家距离又比较远，收购运输秸秆需要很高的成本投入，导致竞争优势不足，出口不畅。

2.7 作物秸秆留茬较高

运用农业联合机械设备进行作物秸秆收割过程当中，留茬高度通常在30cm左右，这样的留茬高度，导致下茬作物很难进行耕种，农户为了农时进行耕种，便产生了一烧了之的心态。

3.综合利用的探讨

3.1 还田的需要

在农业生态系统当中，作物秸秆是一种非常好的生物质能源，其中的有机质含量丰富，并含有大量的氮、磷、钾、钙、镁等元素，并积累了农作物1/2以上的光合作用产物，其利用潜力非常巨大。合理利用农作物秸秆，不仅有利于生态环境的保护，减少资源浪费，还能有效带动农民增收，对促进农业经济持续稳步发展具有十分重要的现实意义。回收过来的农作物秸秆，经粉碎之后，可当做肥料或基料进行应用。2016年，我区秸秆利用量为0.60万吨，其中：稻草占95%，麦秆占3%，玉米秸秆占2%。产品为有机肥料及蘑菇生产基料。围绕农业经济可持续发展，积极推广秸秆肥料化、基料化利用，不断拓宽秸秆综合利用渠道，提高秸秆综合利用的经济效益。通过秸秆综合利用，带动解决当地贫困户就 业，使得基地土壤得到了有机质的改良，减少化肥的用量，提高了蔬菜的品质，同时使生态环境得到了进一步提高，农业生产条件得到改善，为可持续性发展奠定了坚实的环境基础，实现经济、社会、生态的协调发展。

作物秸秆的还田量应该在总量的70%左右，可以用加装在作物收割机的粉碎装置上完成，将秸秆粉碎后，结合旋耕机装置掩埋于田间，适量加入有机肥，加速土壤中微生物分解秸秆，从而改善田间耕作层的理化性质。

3.2 过腹还田

作物秸秆通过青贮、氨化等处理后，可作为大牲口的饲料，发展养殖业，丰富市民菜篮子，为增强全民体质做贡献。将新鲜的玉米秸秆等切成2~3厘米，经调节适宜的水分含量（65~75%）后，压实堆入密闭的青贮池内，经过约25天的预备发酵期、乳酸菌发酵期、稳定期等3个微生物发酵阶段，制备成青绿多汁、营养丰富的养殖饲料。将玉米秸秆及时粉碎，加入1~3.5%的液氨或尿素，因地制宜选择利用堆垛法、窖池法、氨化炉法、氨化袋法等方式，在密闭环境下保持25~35%的水分，经过30天的碱化作用、氨化作用、中化作用等3个过程，制备成青绿多汁、质地柔软的养殖饲料。将经过机械加工的秸秆贮存在一定容器（水泥池、缸、塑料袋等）内，通过添加微生物菌剂进行微生物发酵处理，使秸秆变成带有酸、香、酒味的家畜喜食的粗饲料。将秸秆粉碎或揉搓丝化之后，根据一定的饲料配方，与其他农副产品及饲料添加剂混合搭配，再利用造粒机制成高密度颗粒状混合饲料。秸秆颗粒饲料加工可将维生素、微量元素、非蛋白氮、添加剂等成分强化进颗粒饲料中，使饲料达到各种营养元素的平衡。

3.3 发展食用菌

作物秸秆是平菇、木耳、银耳等食用菌的优良基质。由于我地的棉花种植面积下降明显，棉籽壳很难够到，所以作物秸秆作为基质在菌农生产中大受欢迎。如以玉米秸秆为主要原料，利用机械粉碎成小段并碾碎，通过与牛粪、麦麸、豆饼或米糠等氮源原料按比例混合，按照原料准备、辅料添加、拌料、装袋、灭菌、接种、发菌和出菇管理等生产流程，进行草腐生菌类食用菌种植生产。以秸秆为主要原料，添加其它有机废弃物以调节碳氮比、物理性状（如孔隙度、渗透性等），同时调节水分使混合后物料含水量在60~70%，在通风干燥防雨环境中进行30~50天有氧高温发酵，使其腐殖化与稳定化，再进行筛分即可用于育苗、栽培基质使用。每栽培200亩食用菌菇，采摘期约2个月，根据目前产量，预计亩产食用菌2吨，合计产量400吨，每公斤市场价10元，产值可达400万元。另外，产菇后的菌渣达400吨，加入无害化的沼渣可生产适用于园区果林的有机肥约600吨，按每吨250元计算，产值为15万元。合计收入415万元。采摘及销售费用约150万元，本年度投资成本186万元（基建及技术服务费等第二年拟投资120万元），合计成本336万元；年生产效益415-336=79万元。

3.4 沼气的需要

国家在提出大力发展优质农产品的政策前，大力发展沼气项目，如：猪-沼-菜、沼-米等模式发展农业，提升品质。作物秸秆不仅给沼气提供了材料，沼气作为新能源同时得到长足的发展，沼液、沼渣的综合利用社会价值、经济价值也深受居民的欢迎。

3.5 燃料化利用需要

秸秆固体成型燃料就是利用松散的水稻、玉米秸秆挤压成颗粒、块状和棒状等成型燃料，具有高效、洁净、点火容易、二氧化碳零排放、便于贮运和运输、易于实现产业化生产和规模应用等优点，是一种优质燃料，可为农村居民提供炊事、取暖用能，也可以作为农产品加工业（粮食烘干、蔬菜、烟叶等）、设施农业（温室）、养殖业等不同规模的区域供热燃料，另外也可以作为工业锅炉和电厂的燃料，替代煤等化石能源。

3.6 新能源发电

秸秆是一种清洁可再生的生物能源，其含硫0.38%，远远低于煤1%含硫量。秸秆新能源发电是指把作物秸秆送入特定蒸汽锅炉中直接燃烧，产生蒸汽，驱动汽轮机，带动发电机发电。秸秆新能源发电的关键技术包括秸秆预处理技术、蒸汽锅炉的多种原料适用性技术、蒸汽锅炉的高效燃烧技术等。

3.7 保温材料

作物秸秆除了是造纸很好原材料外，还是不可多得的可降解的保温材料。它可替代管道的外层保温的塑料制品，大大减少了次生污染源。另外是解决村民就地就业的难题，特别是妇女和老人等外出就业困难群体实现了居家就业，甚至实现了从就业向创业的蜕变，拥有了一份不错的收入。我们算一笔账：1个人用1台草绳编织机平均每小时能编织草捆3~5个，每捆重量约在7~8市斤，售价12~15元/个，以每天工作3~4小时计算，1天就能生产9~20个，1天就能有100~300元左右的毛收入，一年就能增加4万元~10万元的纯收入。二人一台草绳编织机，一年就能用掉100多亩稻草，年收入7万多元。2014年收购稻草50万斤，今年向宜秀区大龙山镇、罗岭镇、五横乡、大桥开发区等地总共收购稻草比去年增加130万斤，一共收购了180万斤，解决了1800亩秸秆又增加了农民的收入，实现了收入翻一翻；

采用新阳牌草绳机由机架、脚踏动力、推进、编织机构组成，上线活动架及上线轮通过转轴落下，推送叉架移送草把至编织工位，上编织线在上线轮牵拉作用下从待编织草把上过线，落在开有沟槽的链轮轴、链轮、前挡板、后挡板的沟槽内，下编织线在下线轮的牵拉作用下从待编织草把下过线，下编织线通过链轮轴带动下线轮一同旋转，使上编织线与下编织线缠绕草把形成结扣，完成草苫编织，本机无需动力源，操作简便，省时省力，比手工编织提高工效4~6倍。

3.8 农耕文化

利用作物秸秆创造各种人物、动物造型，发展乡村旅游，带动周边“农家乐”兴起，实现乡村振兴战略。

4.结语

通过各级政府不断提高重视程度以及有关政策法规的约束，对于禁止秸秆焚烧问题起到了很大的促进作用，同时加强作物秸秆的综合利用，也有效减少了环境污染，改善了生态环境，并带动了农民增收致富，这对于建设社会主义新农村起到了很大的推动作用。所以，今后还应当进一步加强作物秸秆综合利用方面的研究，打造绿色生态农业与高效农业，不断提高农村经济发展水平，创造更多价值。