史努益,魏章煥,劉榮杰,葛超楠
(浙江省寧??h農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站,寧波 315600)
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利用秸稈生產(chǎn)環(huán)保草毯的工藝與效益分析
史努益,魏章煥,劉榮杰,葛超楠
(浙江省寧??h農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站,寧波 315600)
摘要:我國(guó)每年稻麥秸稈產(chǎn)生量多,秸稈作為原料用于造紙、建筑裝飾材料,工業(yè)乙醇提取的比較多。文章介紹秸稈資源化利用于生產(chǎn)環(huán)保草毯的工藝及技術(shù),環(huán)保草毯是以稻秸、麥秸等各種植物纖維材料為原料,結(jié)合各種灌草植物種的合理配置,以及保水劑、營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)的添加,經(jīng)天然纖維預(yù)處理,纖維混合和原料鋪設(shè)、復(fù)合、裁剪、打捆加工而成。以寧??h為例,分析其經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益。
關(guān)鍵詞:秸稈 環(huán)保草毯 工藝 效益
我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó),每年產(chǎn)生的農(nóng)作物秸稈約有8億t。這些秸稈主要來自于玉米秸、高粱稈、稻草、麥稈、葵花稈等。秸稈是農(nóng)作物的主要副產(chǎn)品,也是十分寶貴的生物資源,主要含纖維、木質(zhì)素、淀粉、粗蛋白、酶等有機(jī)物,還含有氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素[1]。秸稈作為原料用于造紙、建筑裝飾材料,工業(yè)乙醇提取的比較多,文章介紹秸稈資源化利用于生產(chǎn)環(huán)保草毯,環(huán)保草毯是以稻秸、麥秸等各種植物纖維材料為原料,結(jié)合各種灌草植物種的合理配置,以及保水劑、營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)的添加,經(jīng)主要包括天然纖維預(yù)處理,纖維混合和原料鋪設(shè)、復(fù)合、裁剪、打捆加工而成。
1.1 步驟
1.1.1 天然纖維預(yù)處理
將稻秸稈、麥秸稈、玉米稈等植物纖維材料進(jìn)行晾曬、篩選,除去雜質(zhì)。
1.1.2 纖維混合鋪設(shè),上下網(wǎng)層縫制
將處理后的纖維材料混合均勻并壓制成層狀,利用棉麻材料縫制草毯上下層網(wǎng)。
1.1.3 網(wǎng)層復(fù)合
下網(wǎng)上面鋪設(shè)木漿紙層,木漿紙層上面鋪設(shè)種子層(無種子的草毯可以少紙層和種子層),種子層上面鋪設(shè)纖維層,纖維層上面鋪設(shè)上網(wǎng),五層復(fù)合一體。
1.1.4 剪裁、打捆
將上述復(fù)合一體的草毯按規(guī)格剪裁,并從上網(wǎng)加入保水劑和營(yíng)養(yǎng),然后打捆包裝。
1.2 技術(shù)要求
1.2.1 保水劑
一種無毒、無害的高分子聚合物。能夠吸收自身重量400 倍左右的水分,具有快速吸水、緩慢釋放,促進(jìn)植物吸收的特點(diǎn)。它能夠增強(qiáng)土壤和基質(zhì)的保水保肥能力,改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),持續(xù)供應(yīng)植物生長(zhǎng)所需水分,抗旱、節(jié)水省肥。在環(huán)保草毯中保水劑的用量為20~40 g/m2。
1.2.2 孔隙、透水性、持水性
孔隙大小和比例適當(dāng)可保證基質(zhì)正常的氣體交換,透水性決定于基質(zhì)內(nèi)大孔隙的比例,持水性決定于基質(zhì)內(nèi)中、小孔隙的比例?;|(zhì)總孔隙度為50%~60%,毛管孔隙度為35%~50%。
1.2.3 pH
衡量基質(zhì)酸堿性指標(biāo),基質(zhì)中養(yǎng)分的有效性隨pH而改變,pH過高或過低會(huì)影植物對(duì)養(yǎng)分的吸收。環(huán)保草毯基質(zhì)的pH值控制在5.5~7.3之間(表1)。
1.2.4 陽離子交換量
基質(zhì)能夠吸附陽離子數(shù)量的指標(biāo),決定于基質(zhì)中礦物膠體和有機(jī)膠體的數(shù)量。陽離子交換量越高,基質(zhì)保蓄養(yǎng)分的能力就越強(qiáng)。
表1 草毯主要性能指標(biāo)
2.1 經(jīng)濟(jì)效益
一是對(duì)農(nóng)民來講,寧??h水稻種植667 m2產(chǎn)量平均600 kg算,水稻草谷比為1, 667 m2產(chǎn)秸稈600 kg,收割除去留茬部分及其它無法打捆的秸稈15%,實(shí)際收獲秸稈每667 m2為510 kg。稻秸稈收購價(jià)格600元/t,人工、機(jī)械撿拾打捆成本和運(yùn)輸成本每667 m2為100元,農(nóng)戶每667 m2秸稈可增收206元。
二對(duì)企業(yè)來講,以寧海三禾秸稈畜禽糞便無害化處理有限公司為例,年產(chǎn)環(huán)保草毯300萬m2,利用1.25 kg/ m2,年消耗3 750 t稻秸稈;草毯原料和加工成本3.2元/ m2,售價(jià)3.8元,年產(chǎn)值1 140萬元,利潤(rùn)180萬元。
以消耗3 750 t稻秸稈生產(chǎn)環(huán)保草毯來算,農(nóng)民增收151.5萬元,企業(yè)增收180萬元,共增收331.5萬元。
2.2 生態(tài)效益
鋪設(shè)草毯能夠減少徑流,增加入滲,是一種有效的坡面防護(hù)措施。入滲過程中,草毯增加了坡面的粗糙程度,有效減小了坡面徑流的流速,能在局部范圍內(nèi)增加湍流和旋流,使得水流滯留在坡面上的時(shí)間更長(zhǎng),增加了水分的滲透。另外,生態(tài)墊吸水后重量增加,更加貼合地面,在明顯增加雨水入滲的同時(shí),也減少了坡面上徑流對(duì)土壤的剪切應(yīng)力量[2]。能迅速提高植被恢復(fù)能力,加快綠化速度、改善綠化水平。
環(huán)保草毯能有效地減少工程建設(shè)水土流失,改善了植被生長(zhǎng)的環(huán)境。廣泛用于高速公路護(hù)坡道固土綠化、河流岸坡固土綠化、沙漠化地區(qū)固沙綠化、海灘沙地固沙、抗鹽堿綠化、礦山生態(tài)修復(fù)、城市鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民區(qū)、自家庭院綠化、農(nóng)業(yè)蔬菜、水果、花木種植以及海洋海濱生態(tài)工程建設(shè)等[3]。
參考文獻(xiàn)
[1] 李錦利.淺談秸稈綜合利用技術(shù).價(jià)值工程,2011,(31):247~248
[2] 岳桓陛,楊建英,楊旸等.邊坡綠化中植被毯技術(shù)保水效益評(píng)價(jià).四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2014,(1):23~27
[3] 申新山,高泗強(qiáng).新型環(huán)保椰纖維植被毯在生態(tài)治理中的推廣應(yīng)用.中國(guó)園藝文摘,2011,(5):84~85