拓寬農作物秸稈綜合利用途徑 有效改善生態環境

賈殿春

摘要：秸稈是重要的生物質資源和清潔可再生能源。北方冬季寒冷，秸稈短時間內不會腐爛，其氮、磷、鉀、碳平均含量分別為0.6%、0.3%、10%、45%?？梢孕》秶€田與產業化經濟相結合，加快秸稈綜合利用，實現轉化升值和循環發展，以此減少對大氣的污染，對推動農業可持續發展具有十分重要的現實意義。

關鍵詞：農作物秸稈；生態環境；利用；影響

中圖分類號： X712 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.03.001

1農作物秸稈資源情況

近年來，吉林省秸稈總量逐年攀升，2015年全省各種作物秸稈約為7500萬噸，可收集利用量約為6000余萬噸。

2農作物秸稈的綜合利用途徑

2.1秸稈肥料化利用

2.1.1秸稈直接還田 一是提升地力。根據東北農業大學長期定位試驗，秸稈還田5年，土壤有機質增加0.19～0.23克/公斤。秸稈翻壓還田18年，土壤有機質增加5.22～11.78克/公斤；據全國60份秸稈還田試驗資料，秸稈還田土壤全氮提高0.001%～0.1%，速效磷增加0.2～30毫克/公斤，速效鉀增加3.3～80毫克/公斤；二是改善理化性狀。據省農科院土肥所試驗，秸稈直接還田6年，土壤容重降低0.05克/立方厘米，孔隙度增加2%～3%，水穩性團聚體增加94.8%；三是土壤微生物量增加，酶活性提高。據省農科院土肥所試驗，秸稈直接還田6年，0～20厘米耕層細菌和真菌數分別增加142.9%和115.0%，所有酶活性均增加，其中堿性磷酸酶，秸稈翻壓增加14.23毫克/公斤，覆蓋增加13.66毫克/公斤；四是抗旱、抗風蝕、水蝕效果明顯。據科研人員在湖南研究所得，秸稈覆蓋可減少蒸發量51.4毫米。玉米秸稈覆蓋0～10厘米土層含水量多4.1%，10～20厘米多6.9%，20～40厘米多3%。在內蒙古自治區武川縣研究所得，小麥留茬對12厘米高度風速比對照減少11.706米/秒，減少37.7%，風蝕量減少0.60公斤/公頃，減少10.5%，研究表明，小麥高留茬25～30厘米，比無覆蓋產生徑流次數少1次，徑流量減少47.8%，土壤侵蝕量少67.7%；五是改良鹽堿地效果明顯。據省農科院研究表明，秸稈連續還田2～3年，鹽堿土pH值由8.2降至7.5～7.2，總鹽堿量由0.88%降至0.75%～0.70%。

2.1.2制成優質肥還田 主要分場地化堆漚造肥和工廠化處理生產的商品有機肥，一般畜禽糞便與秸稈摻混比例為1∶0.3。對生態環境的影響，據中科院東北地理與農業生態所長期定位試驗，連續6年施用有機肥（腐熟的豬糞）折合每公頃有機碳2529公斤，土壤有機質增加1.6克/公斤，土壤全氮增加9.8%，土壤全磷增加42.5%，速效磷增加95.2%，速效鉀增加0.37%，pH值穩定（施用化肥區下降0.5），土壤中大于0.25毫米水穩性團聚體可增加7.8%。

2.2秸稈飼料化利用

主要分為秸稈青（黃）貯、微貯、加工成塊狀粗飼料和精飼料搭配使用等方式進行過腹還田。對生態環境的影響，一方面減少二氧化碳排放，另一方面減少化肥用量。據相關資料顯示，1萬噸秸稈直接焚燒將排放1.44萬噸二氧化碳，1頭牛1年產3600公斤糞便，7200公斤尿，生產腐熟糞肥1.2～1.5噸，0.5～1畝地做底肥，可減少化肥用量10%～15%。

2.3秸稈基料化利用

基料化利用是指將秸稈粉碎，按一定比例配合添加劑、輔料等經滅菌發酵制成作物育苗的營養基質。據相關資料推算，秸稈粉碎代替部分木屑，1萬噸秸稈約可代替0.4萬噸木料，在保護資源的同時也減少了秸稈焚燒帶來的污染。

2.4秸稈燃料化利用

2.4.1秸稈生物質發電 以農作物秸稈為主要燃料的一種發電方式。根據對公主嶺市電廠調查所推算，每2噸秸稈產生的熱量相當于1噸標準煤，每利用1萬噸秸稈替代煤燃燒，將減少二氧化碳排放1.4噸、煙塵排放100噸。

2.4.2秸稈固化成型、熱解氧化 主要將農作物秸稈通過敞開式快速炭化窯及其配套設備，固化成型或熱解氧化，加工成綠色新型燃料。對生態環境的影響，每碳化1噸秸稈，可產炭220公斤、木醋酸液（pH值4）250公斤，焦油40公斤，燃氣2000立方米。秸稈固化燃料燃燒時，二氧化硫排放量是燃煤的1/15，燃油的1/7，排塵濃度小于每立方米40毫克，含灰量小于8%。另外，秸稈熱解氣化后所產生的燃氣是一種與天然氣成分相似的清潔能源，可燃成分主要為CO、H2、CH4等，燃氣中氮氧化物及硫化物含量極少，經鍋爐燃燒后排放達到天然氣排放標準。

2.5秸稈原料化利用

2.5.1秸稈生產纖維素乙醇 主要以生物質秸稈為原料，從秸稈所含纖維素中提取酒精燃料。對生態環境的影響，據測算，大約5～6噸秸稈能生產1噸乙醇。一方面秸稈生產乙醇，可以減少秸稈焚燒排放的大量二氧化硫、二氧化氮等大氣污染物，減少對環境的污染。另一方面生產出的乙醇汽油是一種清潔的發動機燃料油，車用乙醇汽油可有效降低汽車尾氣排放。

2.5.2秸稈制漿造紙 主要以農作物秸稈為原料，通過亞硫酸胺法清潔制漿技術，生產出各種紙制品。對生態環境的影響，一是減碳護林，改善生態環境。每利用1萬噸秸稈，可生產3500噸本色漿，3000噸本色紙，可替代1.4立方米木材，相當于保護1200畝林地免遭砍伐，被保護林地每年可吸收二氧化碳2.56萬噸，釋放氧氣2.27萬噸；二是減少化肥用量、減少煤耗和二氧化碳排放量。每加工1噸秸稈可提取167公斤純黃腐酸，以每畝施入2.5公斤純黃腐酸節省化肥20%計算，1噸秸稈可減少化肥用量640公斤，約減少煤炭消耗1240公斤，減少二氧化碳排放3.22噸。

2.5.3秸稈制造板材 主要以農作物秸稈為原料，制成的一種廣泛應用于家具制造、室內裝修等領域的板材。對生態環境的影響，一是實現碳減排。據木材網相關資料估算，生產1立方米秸稈板需要消耗1.2噸農作物秸稈實現碳減排量3.949噸。二是節約森林資源。1立方米木制板材需消耗1.5立方米木材，用秸稈板代替木制板材，每年我國可以減少約8000萬立方米的木材砍伐。