玉米秸稈資源化利用現狀與進展

查湘義

（遼寧省交通高等專科學校建筑工程系，遼寧 沈陽 110122）

我國是一個玉米產量大國，每年種植玉米所產生的玉米秸稈處理問題是擺在農戶面前的一個難題，特別是在北方地區，玉米秸稈的資源化利用問題十分突出。大量剩余的秸稈未被資源化利用，造成秸稈堆棄于田間地頭、墻院房頭，不僅占用大量土地，而且容易出現火災隱患。近幾年，隨著農村經濟的發展和農民生活水平的不斷提高，玉米秸稈已不再作為農村廚房炊事的主要燃料，因此造成玉米秸稈大量剩余，而這些剩余的秸稈露天焚燒極易帶來嚴重的環境污染。雖然各級政府三申五令禁止焚燒秸稈，但是由于農民對秸稈資源化利用認識不足以及其他方面的原因，造成焚燒秸稈的現象屢禁不止。因此，杜絕秸稈焚燒、加快秸稈的資源化利用是擺在政府和研究人員面前的一個重要課題。

1 玉米秸稈資源化利用現狀

玉米秸稈常用資源化利用技術作為肥料還田利用、家禽家畜飼料、產燃氣利用等，隨著科技的發展，玉米秸稈在其他方面的利用技術也取得了一些進展。

1.1 作為肥料還田利用

玉米秸稈作為肥料還田利用是最為直接的資源化利用方法，符合農作物產之于田、用之于田的生長規律。該方法有通過堆積腐化的方法還田或者是通過機械粉碎的方法還田等。

1.1.2 機械化還田。該技術是近幾年來推廣的秸稈還田利用技術，其是利用秸稈粉碎機械在收割玉米時直接將秸稈粉碎，然后配帶深耕犁將粉碎后的秸稈翻埋入土中，使秸稈在土中自行腐化降解，從而提高土壤肥力。該技術秸稈處理時間短，機械化程度高，已經在北京、上海、天津等地區試點應用。但是，由于粉碎后的秸稈在土壤中腐化時間長，不利于農作物的播種而不易被接受。

1.2 作為禽畜飼料利用

秸稈作為家畜飼料是一種最為高效的利用方式，能夠帶來一定的經濟效益。秸稈經過青貯、氨化、微貯處理后作為飼料喂養畜禽，從而實現畜禽的增產增收，同時達到秸稈過腹還田、增加農田肥力的目的。我國于20世紀90年代開始采用該技術，并取得較大的進展。事實證明，秸稈養畜過腹還田，實行農牧結合，形成節糧型牧業結構，是一條符合我國國情的畜牧業發展道路。不僅可以節約飼料用量，而且可以提高畜禽的產量，帶來較高的經濟收益。

1.3 產燃氣利用

秸稈轉化為燃氣的方法有秸稈氣化和秸稈厭氧發酵產沼氣等。秸稈氣化是將秸稈在缺氧的條件下不完全燃燒，通過控制其反應過程，使高分子量碳氫化合物裂解變成一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃氣體。目前，我國在秸稈氣化應用方面取得了一些進展，如山東省科學院能源研究所研制的秸稈氣化設備在農村集中供氣應用中取得了一定的經濟效益。大連環境科學研究院建成了熱解氣化加工廠，可為1 000戶農戶提供生活燃氣。秸稈發酵產沼氣技術是在厭氧條件下進行發酵，通過水解發酵階段，在產甲烷菌作用下產生甲烷氣體。該技術可以緩解農村能源供應短缺的問題，但是存在產氣效率低、發酵時間長的缺點。

2 玉米秸稈資源化利用進展

2.1 制造優質有機肥

該技術是利用先進的生物技術，通過控制生產過程，將秸稈制作成優質的有機肥料。其生產工序為機械粉碎、高溫腐化及生物發酵等，其中生物發酵所需的菌種是該技術的核心。通過對菌種的培養和馴化，使之在發酵秸稈過程中縮短腐化周期，提高肥料產量和肥效，可以滿足農作物的生產需求。目前該技術在國外已經實現產業化應用。

2.2 制備活性炭

近年來，利用農作物秸稈制備活性炭成了國內外研究人員關注的重要課題，這不僅達到了以廢治廢的目的，而且可以降低活性炭的生產成本。目前，國內外許多學者對農作物制備活性炭的吸附動力學進行了分析，史蕊等［2］利用玉米秸稈制備活性炭，并對其吸附動力學進行了研究。結果表明，玉米秸稈制備的活性炭對次甲基藍染料廢水具有較高的吸附能力，最大吸附量為909 mg/g。

2.3 制作建筑材料

將秸稈用于制作建筑材料，不僅可以解決秸稈的處理問題，而且可以為建筑產品提供充足的原材料，可以帶來一定的經濟效益。孫婧等［3］分別用塊狀玉米秸稈按一定比例替代浮石顆粒，纖維狀玉米秸稈按一定比例替代河沙，采用薄層裹覆處理方式制備混凝土，然后考察秸稈添加對混凝土力學性能、表觀密度和導熱系數的影響。結果表明，秸稈摻量為30%時混凝土抗壓強度達到13 MPa，能夠滿足強度要求，并且秸稈的摻入可降低混凝土的表觀密度，能夠減小導熱系數，從而改善混凝土的保溫隔熱性能。

3 結語

玉米秸稈作為一種可利用的生物質資源，通過合理的綜合利用不僅可以改善生態環境，而且可以實現經濟效益、社會效益和環境效益同步增長。但是從目前秸稈利用現狀來看，閑置或者焚燒、生活燃燒等粗放的利用方式仍然占有較高的比例，主要原因是農民對秸稈資源化利用認識不到位，對焚燒秸稈的危害性認識不足；政府監督和政策支持力度不夠。一方面是對農民焚燒秸稈行為宣傳力度不夠、監督力不夠，導致焚燒秸稈行為時有發生；另一方面是政府對秸稈資源化利用的財政補貼和扶持力度不夠，影響秸稈資源化工作的落實。因此，首先要做好各種宣傳工作，提高各級部門的認識和重視，確保思想認識到位；其次要加強政策扶持，加大資金投入，對秸稈資源化利用行為增設補貼，鼓勵農戶積極進行秸稈資源化利用，并從中獲得效益。最后，加大秸稈資源化技術的開發力度，開發農戶小型化秸稈利用技術和實用化利用技術，不斷改善現有技術上的不足，使玉米秸稈綜合利用形成良性循環。

參考文獻