劉瑞芳
為進一步提高農作物秸稈的綜合利用效率,探索秸稈產業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標,本文對農作物秸稈綜合利用技術進行了簡要概述,以期在秸稈可持續(xù)發(fā)展理念和秸稈還田的作業(yè)機理上,進行技術分析,實現(xiàn)農作物秸稈綜合利用價值最大化,發(fā)揮良好的生態(tài)效益、經濟效益和社會效益。
一、農作物秸稈綜合利用技術概述
1、我國是傳統(tǒng)的農業(yè)大國,種植的農作物種類多且面積廣,因此,農作物秸稈資源極為豐富,其中以小麥秸稈、稻草以及玉米秸稈最多,大致占所有秸稈資源的75%左右。根據相關統(tǒng)計數(shù)據顯示,我國年產農作物秸稈超過7億噸,但是整體上利用率較低,大致約為30%,但是其中絕大部分并非經過處理,僅有不到3%的農作物秸稈經過技術處理。因此。迫切需要推廣應用農作物秸稈綜合利用技術,變廢為寶,改變以往焚燒秸稈、隨意堆放丟棄秸稈的局面,有效改善農村的面貌,實現(xiàn)農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
2、農作物秸稈具有多重利用價值,可作為燃料飼料、肥料,也可作為生物基料以及工業(yè)原料,合理利用農作物秸稈資源可以有效改善農村地區(qū)的人居環(huán)境條件,可增加農民的經濟收入,同時對于建設資源節(jié)約型社會,發(fā)展循環(huán)經濟也具有一定的推動作用。目前,我國比較普遍的農作物利用技術包括秸稈還田、制作飼料、制作燃料以及制作基質等,已經初步形成了多元化利用的技術體系,基本上杜絕了秸稈焚燒的現(xiàn)象,有效改善了農村地區(qū)的人居環(huán)境。
二、農作物秸稈綜合利用技術
1、農作物秸稈還田。農作物秸稈還田是目前比較普遍的做法,隨著國家的大力宣傳推廣以及農民認識水平的提升,農民對農作物秸稈的價值逐漸有了全面的認知,已經基本接受農作物秸稈還田的模式。農作物秸稈還田是目前世界范圍內有效改善農田環(huán)境,實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要手段之一,可以降低農業(yè)生產成本,提升農業(yè)種植效益,同時也能促進綠色農業(yè)發(fā)展的重要方式,將農作物秸稈還田可以增加土壤中的有機物質,提升土壤肥力,進而實現(xiàn)豐產豐收。根據試驗表明,每畝地還田500kg玉米秸稈相當施2500kg土雜肥、11.8kg碳酸氫銨、6.5kg過磷酸鈣、4.78kg硫酸鉀,秸稈還田1年后,土壤的有機物質含量提升0.3%左右,全磷提升0.03%左右,速效鉀提升約0.00315%,土壤的孔隙度可提升3%左右,土壤容重下降約0.12g/cm3,持續(xù)進行秸稈還田,可以有效提升土壤肥力,一般情況下,持續(xù)3年左右,土壤肥力可提升0.5個等級,并且農作物產量可提升10%左右。目前,農作物秸稈還田的方式包括機械粉碎還田、腐熟還田、保護性耕作、堆漚還田與生物反應堆等多種方式,可以根據實際情況合理選擇。
2、制作飼料。大部分農作物秸稈比較堅硬且粗糙,牲畜咀嚼比較困難,并且營養(yǎng)價值以及適口性較差,不適宜直接作為牲畜飼料,尤其是小麥秸稈與稻草,其中纖維素的含量偏高,而蛋白質與糖類的含量較低,因此,不適宜直接喂食牲畜。在采用制作飼料的技術對農作物秸稈進行處理,可以明顯提升適口性以及消化率,并且可長時間儲藏,可以作為牲畜的飼料。目前,制作飼料的方式主要有三種,其一是氨化,即在農作物秸稈當中添加氨原物資,比如液氨、氨水、碳銨以及尿素等,然后進行密封堆制,這樣可以促使農作物秸稈中的纖維素與半纖維素釋放,進而更易于牲畜消化,經過氨化處理的農作物秸稈可以直接作為牲畜飼料。其二是青貯,即在農作物秸稈置于適宜的條件中,通過厭氧發(fā)酵,形成酸性環(huán)境,以此抑制其中微生物繁衍,可以使農作物秸稈保持營養(yǎng)價值,且這種方式易于保存。青貯處理方式相對比較簡單,利用青貯塔、青貯壕、青貯窖都可以,在農村地區(qū)具有較高的推廣價值。其三是微貯,這種處理方式是在農作物秸稈當中添加快速微貯生物添加劑,經過密封發(fā)酵,農作物秸稈可出現(xiàn)酸香味,適口性較好,且易于牲畜消化,可以增加牲畜的采食量。
3、農作物秸稈能源。目前,世界范圍內普遍使用的能源是石油、天然氣以及煤炭,但是此類能源都屬于不可再生資源,因此,發(fā)展新型能源與清潔能源成為了世界范圍廣泛關注的問題。農作物秸稈經過處理可形成生物質能源,目前使用比較廣泛的是秸稈氣化技術,即在缺氧的環(huán)境下持續(xù)加熱秸稈,隨著溫度不斷升高,秸稈首先會開始干燥,然后其中的揮發(fā)物會逐漸析出,析出物在高溫條件下會發(fā)生熱解,熱解后氣體以及余碳會在氧化區(qū)與空氣、水蒸氣以及氧氣等介質發(fā)生反應,生出可燃氣體,這種氣體即可作為燃料使用。此外,還研發(fā)出了農作物秸稈制沼技術,可利用農作物秸稈產出沼氣,作為燃料使用,就目前而言,利用農作物秸稈制造能源的技術可以分為直接燃燒供熱、發(fā)酵制沼、秸稈發(fā)電、氣化以及碳化等幾種技術。
4、農作物秸稈基質。這種處理技術主要是將農作物秸稈作為培養(yǎng)食用菌的基料,食用菌具有食用和藥用雙重價值,市場需求量比較大,將農作物秸稈經過處理作為培養(yǎng)食用菌的基料,不僅可以有效增加基料來源,同時也能降低食用菌培養(yǎng)的成本。將農作物秸稈粉碎再添加其他輔料接種培養(yǎng)食用菌,用小麥秸稈可培養(yǎng)草菇;用稻草可培養(yǎng)雙孢菇;用玉米秸稈可以培養(yǎng)平菇與草菇。采用農作物秸稈培養(yǎng)的食用菌營養(yǎng)價值比較高,受到了市場的認可,重點在于此項技術的門檻較低,農民也能輕松掌握,適宜在農村地區(qū)進行大范圍推廣,可以作為農民致富增收的新途徑,可以促進農民收入水平進一步提升。
綜上所述,隨著谷物等農作物產量穩(wěn)定增多,秸稈的產量隨之迅速增長,傳統(tǒng)的秸稈回收方法已無法解決和處置大量秸稈的剩余,逐漸影響農業(yè)生產環(huán)境中的重要因素,引發(fā)社會、經濟和環(huán)境問題。本文通過農作物秸稈還田、制作飼料、農作物秸稈能源、農作物秸稈基質等幾點因素,探討了農作物秸稈綜合利用技術的重要性,進而總結出一套適合當?shù)匕l(fā)展的農作物秸稈綜合利用技術模式,為提高農作物秸稈綜合利用率、大范圍開展推廣應用提供技術支撐。
(作者單位:455000河南省安陽縣農業(yè)農村局)