农作物秸秆创意产业化利用措施及推广对策

2023-08-16 21:18:29林彩丽
乡村科技 2023年5期
关键词:餐具产业化农作物

林彩丽

西安欧亚学院,陕西 西安 710065

0 引言

农作物秸秆具有数量丰富、易贮藏等特点,富含氮、磷、钾、钙、镁等元素,是一种具有多用途的可再生生物资源。科学高效地开发利用农作物秸秆会产生巨大的投资回报。近年来,我国在农作物秸秆综合利用方面取得了长足进步,但仍然存在农作物秸秆还田引发的病虫害趋重问题及农作物秸秆焚烧造成的大气污染问题,而且农作物秸秆资源浪费现象也较为突出,影响了农业可持续发展。因此,我国必须积极探索农作物秸秆创意产业化利用模式,在农村地区广泛开展农作物秸秆综合利用工作,实现生态效益、经济效益、社会效益共同提升。

1 国内外农作物秸秆综合利用现状

受农民思想观念守旧和相关技术滞后的制约,我国在秸秆综合开发与利用方面面临技术不成熟、投资费用大、效果不理想等难题,导致我国秸秆利用情况不乐观,仍有大量农作物秸秆资源被废弃或露天焚烧,由此造成了巨大的资源浪费及严重的环境污染。鉴于此,近年来我国相继推出了一系列促进农作物秸秆综合利用的政策、措施。例如,2016 年原农业部办公厅、财政部办公厅发布的《关于开展农作物秸秆综合利用试点,促进耕地质量提升工作的通知》提出,以县为单元推动秸秆综合利用试点建设,围绕重点区域、关键环节、模式探索、技术创新等方面加大攻关力度,通过以点带面、整县推进的方式强力推动秸秆的综合利用产业化[1]。2016 年国家发展改革委办公厅、原农业部办公厅联合印发的《关于编制“十三五”秸秆综合利用实施方案的指导意见》提出,力争到2020 年在全国建立较完善的秸秆还田、收集、储存、运输社会化服务体系,基本形成布局合理、多元利用、可持续运行的综合利用格局,秸秆综合利用率在85%以上[2]。同时,全国各地大力推广秸秆综合利用的“五化”途径,并在多地设立综合试用点。多项政策措施的出台,对我国秸秆综合开发工作提出了明确的方向和目标,使我国农作物秸秆综合利用加快发展并取得了一定成效。2022 年农业农村部发布的《全国农作物秸秆综合利用情况报告》显示,我国农作物秸秆综合利用率稳步提升,2021年全国农作物秸秆利用量为6.47 亿t,综合利用率达88.1%,较2018年增长3.4个百分点[3]。

在多数发达国家,除常规的将秸秆粉碎还田作为有机肥外,技术人员还通过科技创新开辟了多种秸秆开发利用途径。例如,将秸秆用于牲畜饲料、制作肥料、发酵生产燃料乙醇、气化生产秸秆煤气、干发酵生产沼气及压制成块状、棒状和颗粒状燃料等,不仅有效避免了资源浪费,而且显著提高了秸秆综合利用率,十分具有借鉴意义。加拿大农耕地区以种植玉米、小麦为主,在玉米、小麦收获阶段,农户运用大型机械将收割后的秸秆进行粉碎、加工后制成肥料返田。在美国,每年收集的秸秆有上亿吨,多数用作动物饲料、建筑材料等。同时,美国还积极发展再生能源产业,从秸秆中提取乙醇,将其转化为新兴的绿色燃料。在欧洲,秸秆甚至被用于发电。其中,丹麦是首个利用秸秆发电的国家。在日本,大部分农户都将秸秆用作肥料进行返田处理,还有部分农作物秸秆被用作牲畜的粗饲料[4]。

2 农作物秸秆创意产业化利用途径

农作物秸秆除了可以直接充当饲料饲喂家禽和牲畜,作为农作物肥料进行堆沤还田,经过简易加工编织为提篮、草席、靠垫等家用品外,还可以从创意利用出发,实现秸秆综合利用。农作物秸秆创意产业化利用主要有以下5种途径。

2.1 用于制作秸秆画

农作物秸秆可以经过一些特殊处理制成秸秆画。制作秸秆画的原料主要是玉米秸秆和小麦秸秆,其制作包括画样、制作小料和拼粘3 个基本步骤。创作者可以创作出题材广泛的秸秆画,包括风景名胜、亭台楼阁、花鸟鱼虫等。例如,山东省临邑县孟寺镇肖家村的农户刘成峰通过一系列繁复的工序,将小麦秸秆制作成名胜建筑、动物植物等多种题材的秸秆画。一幅幅画作惟妙惟肖,许多人慕名而来,愿意以高价收购刘成峰的作品。刘成峰的一幅秸秆画成品售出3 000 多元的高价,相当于普通农民一年耕作0.2 hm2土地的收入[5]。

2.2 用于制作包装材料

利用农作物秸秆制作的高强度纤维模塑包装材料,是一种区别于造纸工艺制作的纸类包装材料。其制作原理是将农作物秸秆进行超细粉碎后,与添加剂发生一系列化学反应,使其纤维具有热塑性。此种材料不仅可以用于薄膜、片材和注塑类产品制造,还能替代石油产品,是一种绿色可再生材料。使用农作物秸秆纤维材料制作包装材料具备两大好处:一是该类包装材料只需要经过原材料、制造、使用与废弃4 个阶段,生命周期较短,对环境的危害小;二是该类包装材料废弃后可自然降解,对环境无危害。该类包装材料的制作与推广应用,有利于保护环境、促进我国农村经济发展。

2.3 用于制作餐具

随着快餐业的发展及生态文明建设的推进,我国政府在《中国二十一世纪环境与发展白皮书》中承诺,在2005 年全国范围内禁止使用泡沫塑料制品。秸秆餐具以原材料广、成本低、降解速度快等特点迎来了巨大的发展契机,成为解决白色污染问题的有力武器。秸秆餐具是以小麦、芦苇、甘蔗等植物秸秆为原材料制成的一种可降解的新型环保餐具。其制作原理是先将原料进行洗涤晾晒,再将其粉碎成为细粉状物质,之后使用无毒害的淀粉胶体或碳水化合物胶黏剂将细粉状物质和水加以混压,最后将制作中形成的水蒸气排尽后予以保压成型。与纸质餐具相比,秸秆餐具不但不消耗木材,而且成本较低,更没有造纸过程的黑液污染问题,却有比纸质餐具更短的降解周期,更容易被自然界消纳。与塑料餐具相比,其有更彻底的可降解性。秸秆餐具不仅具备耐油、耐热、耐酸碱、耐冷冻、保温隔热效果好等优点,而且材料强度、挺度等基础性能均强于泡沫塑料和纸制餐具。

2.4 用于制造建材

作为建材原料,农作物秸秆在制造秸秆人造板、秸秆草砖房、秸秆草板墙体等方面均获得了一定的应用。利用农作物秸秆制造的建筑材料具有无辐射、无污染、无毒害等优点,具有与生俱来的绿色环保优势。其既可以代替砖块、木头等建筑材料,还能有效保护森林和农业资源。例如,秸秆人造板具备良好的保温性、装饰性和耐久性,许多发达国家已用秸秆人造板代替常规的木板和瓷砖广泛应用于建筑行业[6]。我国建筑材料的需求市场庞大,若广泛利用大量的秸秆生产建筑材料,则是农作物秸秆循环再利用的新途径。然而,由于生产技术与生产成本的局限,秸秆板材、秸秆新型墙体材料在价格上与传统板材、实心黏土砖相比不具有竞争优势。只有当木材资源极其紧缺、占用耕地制砖几乎完全被禁止的时候,秸秆板材、秸秆新型墙体材料方可得到大量应用。

2.5 用于栽培食用菌

利用农作物秸秆栽培食用菌是将其粉碎后进行发酵处理制作成培养基,用以栽培平菇、木耳、香菇等食用菌。此种方式在高效循环利用农作物秸秆的同时,能有效解决近年来食用菌生产飞速发展与棉籽壳供给短缺的问题。同时,育菌后的基料经过一定的加工可用作牲畜饲养或作为有机肥还田,对于促进循环农业发展具有重要意义。例如,山东省枣庄市山亭区政府针对当地农业资源丰富的特点,大力鼓励农民“变废为宝”,将农作物秸秆用于食用菌栽培,大力发展生态循环农业。采用该利用途径不仅避免了秸秆焚烧对空气的污染,而且给当地带来了可观的经济效益,带动了地方经济发展。目前,该地利用农作物秸秆栽培的食用菌生产面积已超100 hm2,实现总收入3 000多万元,栽培食用菌已成为当地农民增收的重要途径之一。

3 推动农作物秸秆创意产业化利用的对策

3.1 加大宣传力度

目前,广大农民对农作物秸秆创意产业化利用的认知还不够,缺乏“变废为宝”和“秸秆商品经济”意识。对此,有关部门可借助报纸、杂志、电视、网络等媒介,进一步加大对农作物秸秆创意产业化利用的宣传力度,转变农民旧的秸秆利用观念,让农民认识到秸秆离田的好处及效益,并使其掌握农作物秸秆创意产业化利用方式,主动挖掘秸秆的“商品”价值,从而实现多途径利用农作物秸秆。

3.2 加强产学研联合

各地农业管理部门应与农业科学院等科研单位加强合作,引导市场主体加大技改投入,在改进秸秆基料化和饲料化利用技术工艺的基础上,开展相应的技术创新,为农作物秸秆变废为宝提供理论与技术支撑,以促进农作物秸秆多元化有效利用。

3.3 加大扶持力度

农作物秸秆创意产业化利用离不开政府的引导与扶持。例如,各地方政府应安排专项资金,建立农作物秸秆创意产业孵化园,打造集科技研发、成果转化、产品开发、人才培养于一体的产业聚集区,带动形成以农作物秸秆为主要原料的生物质材料及生物质能源产业化发展格局,助力农作物秸秆创意产业化利用。

4 结语

农作物秸秆除了可以用于制作饲料、肥料外,有关部门还应以创意产业化模式助推农作物秸秆综合利用,如创作秸秆画,制作秸秆包装材料、生产秸秆餐具,制造建筑材料,用于栽培食用菌等。为促进农作物秸秆创意产业化利用,相关部门需要加大宣传力度、加强产学研联合、加大扶持力度,促进形成政府积极宣传引导、群众积极响应号召的新风气,在促进农民增收、农业经济可持续发展的同时,助力实现碳达峰碳中和目标。

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