黑龍江玉米秸稈基質化利用技術分析

王春華 趙忠良

摘 要：對黑龍江玉米秸稈資源“五化”利用中秸稈基質化技術的現狀、主要技術及其成熟度進行了綜述，在此基礎上提出了玉米秸稈綜合基質化技術發展以及值得進一步研究的方向。

關鍵詞：玉米;秸稈資源;基質化;綜合利用

中圖分類號：S646 ? ? ? ?文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.04.002

0 引言

黑龍江是我國玉米的主要產區，也是玉米秸稈產量大省。隨著農村經濟的發展，農民已經逐漸放棄利用玉米秸稈作為生活燃料，導致大量的玉米秸稈被露天焚燒，造成了嚴重的環境污染問題。2015年，國務院聯合四部委發文明確提出：到2020 年，全國秸稈綜合利用率要達到85%以上，從而在國家層面確立了五年內秸稈資源綜合利用的基本目標。為解決秸稈資源綜合利用的難題，提出了玉米秸稈能源化、肥料化、飼料化、原料化及基質化的“五化”利用模式，其中以飼料化利用為主，其次為能源化和肥料化，原料化和基質化利用程度較低，各類利用方式相關研究及發展不均衡。

1 秸稈“五化”利用技術

秸稈綜合利用體系如圖1所示，通過秸稈飼料化技術，采用物理、化學和生物方法加工秸稈飼料將其轉化為優質飼料，有利于促進畜牧業發展，主流處理方式為青貯、顆粒和微貯飼料等;通過秸稈能源化技術（固化技術、液化技術、氣化技術以及直燃技術等）將秸稈轉化為優質燃料，有利于改善農民的生產生活條件，推進農村新能源建設;通過秸稈肥料化技術，如秸稈還田（粉碎翻壓還田、覆蓋還田、堆漚還田和過腹還田等）和秸稈有機肥生產（腐爛分解和穩定等），把秸稈轉化為優質肥料，提高土壤有機質含量，能夠有效改良土壤，提高農產品質量，促進農業提質增效;通過秸稈原料化技術，制漿（造紙）、纖維復合材料（人造板、餐具等）、有機物產品（羧甲基纖維素、木糖醇等） ，有利于促進生態型、環保型工業發展。通過秸稈基質化技術（菌菇栽培基質、作物育苗與栽培基質等），有利于菌菇、蔬菜、水稻等有機綠色產業發展，有利于促進農民增收。

秸稈基質化指以玉米秸稈為主要原料進行加工，主要為作物、微生物等生長提供良好條件和一定營養的有機固體材料。它主要包括菌菇栽培基質、作物育苗與栽培基質等，隨著科技的進步，玉米秸稈基質化技術將會有更廣闊的發展空間。

2.1 菌菇栽培基質

研究證實，秸稈富含食用菌生長所需的營養物質（碳源、氨源、維生素等），以秸稈為原料，結合其他營養物質，通過合理的配方與工藝加工成食用菌培養基質，可以替代木材養殖秀珍菇、白靈菇、金針菇等。李月梅等人利用玉米秸稈不同配方栽培雙胞蘑菇，發現玉米秸稈與麥秸稈按1∶ 1混合栽培，生物學效率與麥秸單獨培養相近，且子實體生長高峰顯著提前，出菇期更集中。鄭峻通過玉米秸稈代替棉籽殼與木屑栽培秀珍菇實驗，能夠完全替代棉籽殼，其生物效率與對比沒有顯著差異，替代木屑（占基質總量50%）其生物效率比對照高10.47%，優勢顯著。卓琴等人進行不同基質培養姬松茸產量比較試驗研究表明：以玉米秸稈為主料的試驗基質出菇時間快，子實體大小均勻，單位面積產量與總產量高，是實驗中表現最好的基質。肇瑩等人在玉米秸稈基質栽培白靈菇高產高效配方研究出最佳配方：玉米秸稈25%、玉米芯43%、麥麩15%、豆粕10%、玉米粉5%、石膏1%、石灰1%，該配方栽培的白靈菇子實體菌蓋大、菇色好，可替代木屑用于白靈菇生產。

因此，利用玉米秸稈作為基質栽培菌菇具有現實意義。重要的是利用玉米秸稈代替木屑，是解決菌菇可持續發展瓶頸問題的重要方法，同時能夠最大限度地保護寶貴的森林資源。

2.2 作物育苗與栽培基質

傳統的作物育苗與栽培基質都離不開草炭，然而，草炭屬于不可再生資源。隨著基質的用量加大，草炭資源面臨著枯竭，隨著農業的發展，經研究發現，利用作物秸稈，經過粉碎發酵腐熟，按照一定的比例配比其他基質，用于育苗基質和栽培基質，能夠代替日益枯竭的草炭資源。

蘇麗影等人通過玉米秸稈復配基質對茄子幼苗生長和光合參數的影響進行研究，玉米秸稈基質添加沸石（20%～40%）可增加復配基質的持水孔隙度，降低復配基質的pH 值和電導率（EC），茄子幼苗的長勢好，總葉綠素含量、凈光合速率高，且壯苗指數顯著高于對照組。向薇薇等人通過水稻機械化育秧秸稈基質技術研究表明，按照特定工藝配置的秸稈基質具有質地疏松，較好的保水性能及通氣透水性，養分含量適中全面，酸堿度適中，有機質含量高，團粒結構好，栽后返青快，秧苗病蟲草害少等特點。劉振國等人通過不同配比基質對黃瓜生長發育的影響研究表明，采用玉米秸稈、珍珠巖基質、蛭石（1∶ 1∶ 1 配比），能滿足黃瓜對光合能力、水分、養分吸收的要求，對黃瓜生長發育、產量及品質方面影響顯著。黑龍江省農機院通過營養基質盤水稻育秧技術研究，基質盤可取代苗床營養土，播種并覆蓋散狀基質進行水稻育秧，實現了基質和營養的有機結合，減少病蟲草害，簡化育秧程序，有效提高了秧苗質量和育秧效率。

利用廢棄的玉米秸稈生產秸稈基質有機肥，不僅可以減少對草炭的消耗，充分利用解決大量的秸稈資源，而且秸稈轉化成的基質，含有豐富的養分，能夠顯著提高農作物的品質和產量。

3 總結

以發展生態循環農業為方向，通過秸稈“五化”技術創新、模式創新和組織創新，實現秸稈飼料化、肥料化、基質化、能源化和原料化“五化”融合，實現玉米秸稈的高質利用、循環利用和持續利用，從根本上破解黑龍江省玉米秸稈產業化“存儲難”、“成本高”與“價值低”等可持續發展難題，從源頭上杜絕玉米秸稈野外焚燒的現象。

通過玉米秸稈基質化農用和秸稈肥料化生產綠色有機農產品，架起城市居民與農戶的共享橋梁，延長農業產業鏈，拓展農業多功能性，衍生新產業新業態，激發內生動力，融合農村一二三產業，助推小農戶與大農業銜接，最終帶動農民生活富裕、引領農村產業興旺、促進農村生態宜居。

綜上所述，通過玉米秸稈綜合利用技術的應用研究與示范推廣，對黑龍江省農業結構進行了調整，促進高效生態農業和節糧型畜牧業的快速發展，盡快實現傳統農業向可持續發展的現代化循環農業轉型，從經濟效益和生態效益的角度來看，玉米秸稈綜合利用具有廣闊的發展前景和深遠的現實意義。

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