農(nóng)作物秸稈綜合利用模式淺析與展望

沁陽市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 張心才

農(nóng)作物秸稈（以下簡稱“秸稈”。本文指小麥秸稈、玉米秸稈）作為糧食生產(chǎn)的副產(chǎn)物，一直以來就與人類的生產(chǎn)生活密不可分。目前，秸稈的利用基本上都是圍繞“五料化”的技術(shù)模式進(jìn)行。所謂秸稈“五料化”是指肥料化、飼料化、能源化、基料化和原料化。

一、秸稈肥料化利用

秸稈含有豐富的有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀和微量元素，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的有機(jī)肥源。2000 年以前，秸稈肥料化的形式主要是漚肥。該模式費(fèi)時費(fèi)力、效率低，但肥效好，在整個秸稈利用中處于從屬地位。進(jìn)入21 世紀(jì)，由于機(jī)械化程度的大幅提高，秸稈肥料化利用的主要方式轉(zhuǎn)變?yōu)榻斩挋C(jī)械粉碎還田。秸稈機(jī)械粉碎還田不僅在秸稈肥料化利用中占主導(dǎo)地位，而且在整個秸稈利用中也占主導(dǎo)地位，部分地區(qū)95%以上都實現(xiàn)了秸稈機(jī)械粉碎還田。

二、秸稈飼料化利用

秸稈中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，4 t 秸稈的營養(yǎng)價值相當(dāng)于1 t 的糧食，可為畜牧業(yè)持續(xù)發(fā)展提供物質(zhì)保障。20 世紀(jì)90 年代以前，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平較低，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的大部分動力要靠馬、牛等大牲畜提供。這些大牲畜的飼料來源大部分是秸稈，尤其是小麥秸稈。隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的不斷提高，大牲畜逐漸從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域退出，小麥秸稈作為飼料的利用量也逐漸減少。由于秸稈青貯飼料技術(shù)的不斷成熟，再加上養(yǎng)牛業(yè)的大力發(fā)展，玉米秸稈作為青貯飼料卻與日俱增。目前，玉米秸稈青貯飼料在秸稈飼料化利用中占據(jù)著主導(dǎo)地位。在整個秸稈利用中，秸稈飼料化利用一直處于從屬地位。

三、秸稈基料化利用

秸稈基料化利用是把秸稈作為食用菌種植的基料來使用的技術(shù)模式。早期作為食用菌基料的主要是棉籽殼。但隨著食用菌種植規(guī)模的擴(kuò)大和棉花種植面積的減少，棉籽殼的產(chǎn)生量已滿足不了食用菌種植的需求。從20 世紀(jì)90 年代后期開始，人們開始用玉米芯代替棉籽殼試種食用菌。經(jīng)過20 多年的發(fā)展，玉米芯已成為食用菌種植基料的主要來源。目前，用玉米芯種植食用菌在秸稈基料化利用中占據(jù)著主導(dǎo)地位，在整個秸稈綜合利用中，秸稈飼料化利用一直處于從屬地位。

四、秸稈原料化利用

秸稈原料化利用是把秸稈當(dāng)作工業(yè)生產(chǎn)原料的技術(shù)模式。秸稈纖維是一種天然纖維素，生物降解性好，可替代木材用于造紙、生產(chǎn)板材、制作工藝品、生產(chǎn)活性炭等，也可替代糧食生產(chǎn)木糖醇等。2000 年以前，我國秸稈原料化利用的模式主要是小麥秸稈用作造紙原料，高峰時期1/2 以上的小麥秸稈都被造紙廠所消化，甚至有的鄉(xiāng)村的全部小麥秸稈都成為了造紙原料。這種模式是當(dāng)時秸稈原料化利用的主導(dǎo)模式，也是秸稈綜合利用的主要模式。隨著我國對環(huán)保工作的重視，幾乎所有的利用小麥秸稈為原料的造紙廠都被關(guān)閉，小麥秸稈原料利用也隨之終止。玉米芯替代糧食生產(chǎn)木糖醇也是秸稈原料化利用的一種模式，但生產(chǎn)規(guī)模相對較小，利用的玉米芯也較少，在整個秸稈綜合利用中占比很小。所以，目前秸稈原料化利用在整個秸稈綜合利用中處于從屬地位。

五、秸稈能源化利用

秸稈能源化利用是把秸稈當(dāng)作燃料的技術(shù)模式。這種模式也叫秸稈燃料化。秸稈作為一種重要的生物質(zhì)能，2 t 秸稈能源化利用熱值可替代1 t 的標(biāo)準(zhǔn)煤。能源化利用的技術(shù)模式主要有秸稈沼氣化、秸稈固化成型燃料、熱解氣化、直燃發(fā)電和秸稈干餾、炭化和活化等。2000 年以前，當(dāng)時農(nóng)村能源供應(yīng)十分短缺，農(nóng)民生活用能來源主要靠秸稈，除小麥秸稈用于造紙原料外，玉米秸稈幾乎全部用于農(nóng)民生活用能。因此，這一時期，秸稈能源化利用模式是秸稈綜合利用模式中最主要的一種利用模式。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村能源的供應(yīng)不斷豐富，煤、電成了農(nóng)民生活用能的主力軍，秸稈在農(nóng)民生活用能中的主導(dǎo)地位逐漸消失。目前，秸稈能源化的比例非常小。

六、未來秸稈綜合利用模式展望

從秸稈綜合利用幾十年的發(fā)展歷史來看，秸稈綜合利用的主導(dǎo)技術(shù)模式取決于當(dāng)時的社會經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)條件。秸稈肥料化利用模式——秸稈機(jī)械粉碎還田是目前我國的主導(dǎo)秸稈利用模式。但從物質(zhì)循環(huán)和生態(tài)農(nóng)業(yè)的角度來看，這種模式并不是最好的模式。從長遠(yuǎn)來看，秸稈飼料化模式終將是秸稈綜合利用的主導(dǎo)模式，即秸稈作為飼料促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，養(yǎng)殖業(yè)的糞污作為沼氣發(fā)酵的原料產(chǎn)生沼氣和肥料，沼氣可作為燃料，沼氣發(fā)酵后的肥料中病菌、蟲卵基本上全部被殺死，是最好的作物生長需要的肥料。這種模式從直接利用來看，是秸稈飼料化利用。從整個利用過程來看，它既是秸稈能源化利用，也是秸稈肥料化利用。實際上是秸稈飼料化、能源化和肥料化3 種利用模式的綜合。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活水平的提高、人類膳食結(jié)構(gòu)的變化、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大，飼料需求會大幅提高，未來秸稈綜合利用的主導(dǎo)模式將是秸稈飼料化利用模式。