玉米秸稈綜合利用途徑探究

王志國

（遼寧省本溪滿族自治縣農業綜合發展服務中心 遼寧本溪 117100）

我國玉米生產區主要包括北方春播玉米區（最大的玉米生產區）和黃淮海夏播玉米區（第二大玉米生產區），其中東北三省玉米播種面積占全國31.6%，遼寧省位于東北地區南部，2019 年，全國玉米播種面積為41,284.06 千公頃，遼寧省為2,675.0 千公頃，占比6.48%；全國玉米產量為26,077.89 萬t，遼寧省為1,884.43 萬t，占比7.23%。每年遼寧省可收集的玉米秸稈產量達千萬噸，玉米秸稈的處理問題成為遼寧省關注的問題之一，許多農民選擇焚燒秸稈，不僅浪費資源還污染環境，因此對玉米秸稈的高效科學及綜合利用具有重要的現實意義。

1 秸稈飼料化

玉米秸稈飼料化主要包括秸稈微貯飼料化、青貯飼料化和氨化飼料化。

玉米秸稈微貯飼料是在玉米秸稈飼料中加入秸稈發酵活桿菌，再密閉發酵，發酵過后的秸稈具有酸香味，可以提高畜禽采食量。

玉米秸稈青貯飼料是指將秸稈收集好后加入適量的乳酸菌，為杜絕腐敗菌和霉菌等致病菌侵襲，將發酵秸稈和空氣隔絕，秸稈在發酵過程中產生有機酸，可以降解秸稈中的碳水化合物，改變玉米秸稈的營養成分，發酵后的玉米秸稈氨基酸含量高，干物質消化率可提高至少40%，有機酸、粗脂肪和粗蛋白分別提高30%、5%和10%左右。同時發酵產生的醇香氣味，可以改善飼料適口性，促進家畜采食和增重，還能作為玉米秸稈肥料化的原料之一，降低化學肥料的使用量。

玉米秸稈氨化飼料是指利用尿素等含氮物，對收集好的玉米秸稈通過化學處理，處理后的玉米秸稈纖維素和木質素含量低，可以提高飼料適口性。

2 秸稈肥料化

2.1 粉碎還田

玉米秸稈蘊含氮、磷、鈣、鉀等礦物質和有機質，機械粉碎成小顆粒后耕翻入土，地下腐解后能提高土壤中的礦物質和有機物含量，促進土質的團粒狀結構化，提高土壤通透性和肥力，有利于農作物的根系吸水，從而提高農作物的成活率和產量，玉米秸稈粉碎還田需要持久性，增產可達15%～20%。

2.2 有機肥制作

玉米秸稈借助氮肥堆積，分解發酵成土壤肥料，由玉米秸稈制作的有機肥不僅可以降低土壤容重、鹽堿化和板結化[1]，改善土壤結構，還能增加土壤有機物含量和土壤孔隙，在提高土壤肥力的基礎上降低農戶對化學肥料的依賴性，是一種環保型的土壤肥料。

2.3 生物反應堆

玉米秸稈填溝后加入多種有益微生物、催化劑和凈化劑等物質，在有氧條件下分解成有機、無機、酶等活性物質，同時產生熱量和CO2，可以降低其他有害物質生成，生物反應堆中添加植物疫苗還能激活農作物的免疫功能，降低土壤和農作物致病菌的侵襲，尤其是大棚蔬菜防治可以利用秸稈生物反應堆提高農作物的抗病力。

3 秸稈能源化

3.1 秸稈固化

玉米秸稈在某些加工處理下，將松散細碎的結構壓縮成形狀規則、質地緊密的結構，再利用機械打壓的方法捆扎成型，加工轉換，可以作為清潔染料進行發電，是一種環境友好型的清潔染料。

3.2 秸稈液化

玉米秸稈通過生物質水解發酵、生物質直接液化或生物質裂解液化等技術將玉米秸稈中的木質素、纖維素等轉化為醇類、可燃性油或其他化工原料。以玉米秸稈制成的乙醇是一種可再生能源，可代替汽油降低溫室氣體的排放，但是由于加工工藝中所使用的纖維素酶的成本較高，限制著該技術的推廣和應用。

3.3 秸稈氣化

玉米秸稈通過厭氧微生物分解發酵和還原反產生熱量和沼氣，沼氣不僅是可再生能源，用于農戶日常家用炊事和采暖燃料，也可以用于發電、烘干、孵雞等[2]。同時秸稈產氣后的沼渣也是一種環保型的土壤肥料。

4 秸稈基料化

玉米秸稈富含蛋白質、維生素和礦物質，可以作為食用菌的生產原料促進其生產和栽培。玉米秸稈基料化即將加工后的玉米秸稈作為主料用于食用菌的栽培，這些玉米秸稈可以全部或部分代替鋸末，且產菇后的菌渣通過發酵還可以作為一種綠色有機肥料用于畜禽飼料加工、魚類餌料、土壤肥料等。玉米秸稈基料化栽培的常見食用菌為平菇、黑木耳，在栽培時玉米秸稈在食用菌配方占比中可高達75%～85%之間，通過玉米秸稈基料化不僅實現了秸稈廢料變廢為寶，促進秸稈的有效利用，推動了多次循環利用的生態鏈條的形成，還能實現經濟效益和生態效益的統一。

5 秸稈原料化

玉米秸稈本身是一種降解性能好的天然纖維，可以作為紙漿、輕質板材、保溫材料、生活用品及化工試劑等工業制品的原料[3]。2015 年，我國秸稈理論資源量為10.4 億t，可收集資源量占86.5%，但秸稈原料化的利用率僅為2.7%，因此我國秸稈原料化的未來發展空間較大，可以不斷豐富玉米秸稈原料化途徑。通過生物技術將玉米秸稈加工制成乙醇、苯、苯酚、醛、染料油氣等化工原料，可以提高化工原料的安全性，也有利于降低化學原料加工過程中的環境污染。另一方面，玉米秸稈通過切碎、篩選、紙片、蒸煮、濃縮、洗滌和氧漂等工藝，混合一定比例的廢紙漿，再經過一系列加工工藝，可以制作成紙品，用玉米廢棄秸稈制作紙制品可以降低我國造紙原料木漿的進口額，還有利于森林環境的保護。

6 結語

綜上所述，玉米秸稈的資源化利用途徑有多種，秸稈的飼料化、肥料化、能源化、基料化和原料化只是目前利用的主要方法，在今后的研究中可以根據遼寧省地形地貌和區域發展特點再做出合理的調整，最大程度的提高玉米秸稈的利用率，降低焚燒對環境的污染，以秸稈綜合利用為農民增收，更好的促進農村經濟發展。