農作物秸稈利用現狀及綜合利用技術要點研究

趙明遠

（開封市農村能源環境保護工作站，河南 開封 475000）

1 我國農作物秸稈綜合利用現狀

隨著《關于加快推進農作物秸稈綜合利用的意見》等秸稈綜合利用政策的出臺與實施，我國各個地區均采取了積極措施，對露天焚燒秸稈行為加強了治理，取得顯著效果，使得農村生態環境在整體上得到了改善，為農業可持續發展奠定了基礎。根據相關調查證明，2020年我國農作物秸稈綜合利用率普遍達到了80%以上，充分驗證了政策引領下的積極效果。另外，為提高農民群眾的配合度和積極性，國務院陸續出臺了相應的補貼政策，用以減少秸稈的露天焚燒點，控制焚燒秸稈的過火面積，根據其具體落實情況來看，同樣取得了不俗的成果。

我國農作物秸稈資源十分豐富，種類繁多，其對農業經濟和農業發展起到了一定促進作用，尤其是在近幾年的時間里，惠農政策給農業生產力的提升提供了有利的條件，農作物秸稈產量日益攀升。但與之相矛盾的是，在建設新農村的理念引領下，新能源在不少農村地區得到普及，這種現象產生的直接后果就是農村對秸稈資源的需求量急劇減少，導致秸稈綜合利用率處于合格線以下。據相關調查得知，我國每年農作物秸稈產量和加工副產物的數量分別能夠達到9.0億t和5.8億t，但受到新能源普及影響，其利用率下降到了40%以下，超過60%的加工副產物被丟棄、閑置或者用于生活燃料，這種“供大于求”的發展態勢阻礙了秸稈的綜合利用，并造成了一定環境污染問題。

為了更好地實現對農作物秸稈的綜合利用，要立足現狀，對其具體問題以及相關制約因素展開詳細地分析，以下做詳細介紹：（1）源頭問題得不到根本性解決。在秸稈綜合利用方面，我國大部分政策針對的都是“秸稈禁燒”，缺乏對農戶科學、綜合利用秸稈的引導，新型利用技術的普及率較低，推廣和使用效果不盡理想。再者，相較于木制品、塑料制品等，秸稈制品在如今的市場環境中并不具備價格優勢，國民認可度較低，缺乏市場需求，尚未形成一套完整、通暢的產業鏈。（2）秸稈成本得不到轉嫁。目前農戶的需求與政府需求存在明顯的矛盾，對于農戶來說，若不直接將秸稈進行就地焚燒，那么就需要消耗更大的成本來處理秸稈；而從政府的角度，農戶焚燒農作物秸稈，一來破壞政府形象，二是污染農村生態環境，嚴重甚至引發火災等事故。若這種矛盾得不到緩解，農戶的秸稈成本無法轉嫁，那么農作物秸稈的綜合利用終究是紙上談兵，所以必須不斷探尋惠農政策。（3）秸稈綜合利用農機裝備力量薄弱。先進的農機裝備是實現農作物秸稈綜合利用目標的前提，正如上文所述，我國農作物秸稈資源豐富，種類繁多，且散落程度較高，這種情況下，無論是收集還是儲運秸稈，都具有相當大的難度。站在農戶的角度講，秸稈的價值較低，但利用秸稈卻需要消耗額外的資金和勞動力，顯然得不償失，所以農戶在這項活動中的積極性普遍不高。于是我們開始將目光轉向農作物秸稈的機械化利用，相較于人工處理方式，機械化利用以微弱的優勢勝出，但基于我國農機裝備力量薄弱的現實狀況，并未能較好達成目標。

2 農作物秸稈綜合利用技術

2.1 秸稈肥料化利用技術

直接還田是目前我國農作物秸稈綜合利用的一種主要方式，同時也是農戶認可度最高的利用方式之一。直接還田包含兩種技術形式：（1）翻壓還田。具體指的是將農作物秸稈粉碎之后，直接撒施于地表，之后采取翻壓入土或者“留高茬”翻壓入土的處理。（2）覆蓋還田。顧名思義，這種利用方式是指將農作物秸稈的殘茬直接覆蓋于地表，用來保護土壤，從而達到養地增產的效果。直接還田的優勢在于，能在短時間內提高土壤中有機質的含量，保證土壤肥沃，給后續農作物種植以及產量提升提供良好條件。秸稈中的N、K、P等元素都是農作物生長所需的必備元素，所以，對秸稈采取直接還田處理，能為農作物土壤及時補充有機物質，這樣不僅實現了對農作物秸稈的有效處理，還達成了科學利用的目標。需要注意的是，通常情況下，我們要將農作物秸稈的直接還田量控制在1500～3000kg/hm2。此外，堆腐還田也比較常見，該技術與直接還田的功效類似，同樣能夠增加土壤中的有機物質含量，給農作物生長提供一個良性環境，此外還能提高土壤含水量，促進農作物增產增值，這種利用方式的作用更為顯著，起效更快。具體的操作方法是：將秸稈粉碎，與人類糞尿混合，堆積、封泥，一段時間后，秸稈在微生物作用下發生腐殖腐熟，最終形成有益于作物生長的優質肥料。

2.2 秸稈飼料化利用技術

秸稈的飼料化利用也是農作物秸稈綜合利用的一種重要表現形式，其有機物的構成以碳水化合物為主，因秸稈本身的特性，導致秸稈作為飼料被投入到畜牧業中仍然存在較多的問題。目前，我們對秸稈飼料化利用的研究集中于兩個方向：一是改善適口性，提高秸稈作為飼料的食用價值，二是提高秸稈有機物的降解效果。根據實踐來看，目前常見的秸稈飼料化利用技術主要包括：（1）切短和粉碎。該方法的操作比較簡單，相對來說較為常見，通過切短和粉碎處理使秸稈的晶體結構被破壞掉，讓飼料在消化酶的作用下增加適口性，同時也便于和其他飼料進行混合。在處理過程中，要注意根據飼養的家畜種類不同，合理控制切短和粉碎程度，如在飼養牛時，要將長度控制在3.0～4.0cm；在飼養羊時，長度在1.5～2.5cm為最佳。（2）浸泡。浸泡也是一種比較常見的飼料化利用方式，具體的操作方法是將切碎后的秸稈粗飼料浸泡于水中，并添加適量精料，使飼料利用率得到提高。以上都是比較傳統的秸稈飼料化利用的物理處理方法，此外復合化學處理也具有相當高的推廣價值，如氨化處理、堿化處理等。以氨化處理為例：先對農作物秸稈進行水分調整，將水分控制在20%～30%，之后采用聚乙烯薄膜進行封存，再向內注入液氨，使秸稈中的有機物與氨充分發生氨解反應，形成銨鹽，從而加速瘤胃微生物對秸稈有機物的降解，從而提高秸稈的飼料化利用價值。

2.3 秸稈基料化利用技術

秸稈基料化利用技術通常采用稻草、麥秸等農作物秸稈作為主要原料，將其與其他原料相混合，或者經過高溫發酵，配置成草腐菌栽培基質，最終被投入到使用中。秸稈集料化利用技術要點包括：（1）培養料的配制階段，一般以雙孢蘑菇、大球蓋菇作為主要的草腐菌，再混合其他原料、輔料等。比如，在雙孢蘑菇的基料種植中，需要對稻麥秸稈進行相應的處理，將使用量控制在40%～50%，然后將其與40%～50%的牛糞混合，再加入適量的磷酸鈣、石膏、石灰和尿素等輔料，經高溫發酵之后，便得到了草腐菌原料。（2）在一次發酵階段，發酵時間通常在14～15d，在此期間，需要進行3次倒倉操作。（3）在二次發酵中，在將培養料投放到二次發酵隧道之后，要進行巴氏滅菌，時間控制在7天。滅菌完成后，將料溫調整到48～50℃，并維持100h左右。

2.4 秸稈燃料化利用技術

在秸稈燃料化利用方面，目前我國應用較廣的是秸稈固化成型技術，其適用于玉米、稻草、棉花、小麥等農作物秸稈，其煙氣污染更易得到控制，能夠為農村地區的炊事、取暖等活動提供材料。該技術需要將秸稈烘干或者曬干，然后進行粉碎，將其放置于通氧環境下，完成干燥、干餾、冷卻等處理工序，最終得到炭、木焦油、燃氣等燃料，使秸稈資源得到有效地利用。除了秸稈固化成型技術，秸稈沼氣生產技術、秸稈直燃發電、秸稈熱解氣化等技術也為實現農作物秸稈的燃料化利用提供了多元化路徑，促進了我國秸稈綜合利用水平的提升。

2.5 秸稈原料化利用技術

秸稈的原料化利用指的是農作物秸稈作為原料投入到生產加工活動中，其目前較多被用于造紙、編制、生活用品加工、板材加工和凈化功能材料等領域，常見的技術有秸稈復合材料生產技術、秸稈清潔制漿技術等。以DMC清潔制漿技術為例，當確定草料之后，需要向其中加入適量的DMC催化劑，用以改變原來的木質素狀態，使秸稈的纖維得到軟化，并提高其柔韌性，確保其使用價值。具體的技術要點包括：（1）將草料切割或粉碎成20～40mm，再用除塵器或者一些其他除塵裝置去除草料的雜質，之后將其放進洗草機，滴加2%DMC藥劑，確保草料被完全清洗干凈。（2）在制漿階段，做好動態制漿機的調試工作，將全程溫度控制在60℃左右，反應時間控制在45～50min。（3）草料充分軟化之后，進入到后續的磨漿和漂白環節，在一次漂白的時候加入次氯酸鈣，二次漂白時加入過氧化氫，由此得到符合標準的漂白漿粕。該技術不需要采用高壓高溫處理，更無需應用到蒸煮設備，流程簡單，成本較低，更重要的是沒有污染物排放，不會造成二次污染，確保了秸稈原料化利用的科學、環保。

3 農作物秸稈綜合利用對策

3.1 調整政策導向，重“禁”轉向重“疏”

在接下來的農作物秸稈綜合利用工作中，想要解決源頭問題，則必須強化政策引領作用，政府部門要發揮出宏觀調控作用，規范監管市場，嚴厲打擊秸稈焚燒現象。與此同時，要鼓勵科研項目以及科技成果的轉化，為秸稈綜合利用提供完備的技術支持，探尋新時期下秸稈問題的新出路，促進市場消化，使如今重“禁”輕“疏”的現象得到有效的緩解。此外，政府要引導和鼓勵秸稈綜合利用產業的發展，加大秸稈利用社會化組織的培育力度，讓秸稈的綜合利用有完善的政策為導向、有先進的科技為支撐、有強大的市場為基礎，形成農民群眾和社會主體廣泛參與的長效機制，使我國在秸稈綜合利用這項工作中不斷取得優異的成績。

3.2 加大扶持力度，提高秸稈綜合利用的主動性

就目前來看，我國農作物秸稈綜合利用的資金補貼力度尚有很大的提升空間，并且補貼資金形式不夠集中，所能產生的效果極其微弱，難以實現影響力和號召力。所以，在未來時間里，政府可以采取集中補貼資金的方式，針對秸稈資源集中區域進行有力的扶持，加快區域秸稈資源的科學利用和轉化，進一步提高農戶收入。此外，在用地用電、綜合利用技術、秸稈運輸和收儲等方面，給予相應的扶持和優惠政策，開通綠色通道，轉嫁農戶對農作物秸稈利用的成本，吸引廣大農戶主動、積極地展開對秸稈的綜合利用。另外，自“十三五”以來，我國各個縣城和鄉村地區持續推進農作物秸稈綜合利用工作，為引起農民群眾的高度重視，提高惠民政策的普及率，政府部門應該做好宣傳工作，通過宣傳欄以及新媒體等渠道打開秸稈綜合利用的新局面，號召更多農民和企業參與進來。

3.3 優化農機裝備，促進秸稈利用自動化

要通過引進先進的農機裝備，提高秸稈綜合利用效率，促進秸稈處理工藝以及技術流程的優化，爭取實現對秸稈資源的最大程度利用和轉化。然而，眼下存在的問題是，我國目前的農機裝備與發達國家相比仍處于滯后水平，所以后期應該加大科研投入，為科研項目的開展提供充足的資金支持，促進我國在秸稈綜合利用農機裝備方面取得新的研究成果，讓高品質的農機裝備更快投入到使用中，解決人工成本增加背景下秸稈資源的利用困境。

4 結語

為實現農作物秸稈的綜合利用，杜絕秸稈焚燒現象，改善農村生態環境，發揮秸稈的最大能源價值，要深入探討秸稈利用技術及方法的科學使用，同時根據現有問題，加大政策引導和扶持力度，重視科研工作，探索綠色生態循環農業模式，為我國農村地區經濟水平的提升打下堅實的基礎。