彰武縣農作物秸稈肥料化利用技術應用與效益分析

摘要：結合遼寧省秸稈綜合利用試點縣項目，推廣以機械化秸稈還田為技術核心的秸稈還田肥料化利用技術具有現實意義。介紹彰武縣農作物秸稈肥料化利用現狀和主要模式，分析其綜合效益，從而為農作物秸稈資源化綜合利用提供借鑒。

關鍵詞：秸稈綜合利用；肥料化；技術模式；效益分析；彰武縣

中圖分類號：S12.3" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1674-1161（2023）04-0057-02

秸稈類農作物是農業生態中一種非常寶貴的可再生生物資源材料^[1]，可用作肥料、飼料、燃料、工業原料等。傳統的秸稈處理方法是用作農村家庭生活燃料或就地焚燒。但近年來，隨著人們對黑土地保護意識的增強和秸稈綜合利用技術的進步，加上家庭生活燃料向更方便的燃煤、液化天然氣等轉變，密植栽培模式下產生的大量農作物秸稈被留在田里，部分就地焚燒，部分粉碎還田，部分離田處理。彰武縣地處遼寧省西北部，科爾沁沙漠南部，屬溫和半濕潤季風大陸性氣候，四季分明，雨熱同季，光照充足，晝夜溫差大，春季風大且多，平均風速3.8 m/s，最大風速38 m/s。結合遼寧省秸稈綜合利用試點縣項目，大力推廣以機械化秸稈還田為技術核心的秸稈還田肥料化利用技術^[2]，對彰武地區農作物秸稈增值、農民增收、減少環境污染具有現實意義。

1 彰武縣農作物秸稈肥料化利用技術應用現狀

為充分發揮農作物秸稈資源效益，提高農作物秸稈綜合利用率，近年來彰武縣以推動農業綠色高質量發展為目標，堅持農用為主、多措并舉，全面實施秸稈綜合利用行動。持續推進秸稈肥料化、飼料化、燃料化、基料化和原料化利用，加強全國農作物秸稈綜合利用重點縣建設，開展秸稈產業化模式試點，引領秸稈綜合利用提質增效，從而助推資源節約型、環境友好型社會建設。到2022年底，全縣主要農作物秸稈總產量為150多萬t，其中玉米秸稈110多萬t、花生秸稈20多萬t、其他作物秸稈20多萬t。全縣實際利用農作物秸稈140多萬t，全縣秸稈綜合利用率達到90%以上。通過深入開展秸稈綜合利用，提高了秸稈綜合利用水平，農業生態環境和農村人居環境得到了改善，秸稈還田水平顯著提升，形成了可持續、可復制、可推廣的縣域秸稈綜合利用模式和長效機制，建立了完善的秸稈資源臺賬，健全了監測評價體系。

2 彰武地區農作物秸稈肥料化利用主要模式

2.1 免耕秸稈覆蓋還田肥料化循環利用模式

農作物秋季機收后秸稈及殘茬覆蓋地表，翌年免耕播種或少耕播種。該模式特別適宜彰武風沙大的地區推廣應用。事實證明，保護性耕作技術在彰武縣不推自廣。多年保護性耕作實踐表明，秸稈覆蓋還田具有蓄水保墑、防風固沙、培肥地力的顯著功能，免耕播種不僅減少作業工序和生產成本，更能有效減少土壤擾動，防止水土流失。

2.2 “秸-炭-肥”還田改土肥料化循環利用模式

農作物秸稈經低溫熱裂解工藝轉化為富含穩定有機質的生物炭，再以生物炭為介質生產炭基肥料返回農田，從而實現秸稈還田改土肥料化循環化利用。該模式具有以下特點：一是富含有機質的生物炭可穩定固炭長達數百年，有助于改善土壤結構及理化性狀，從而為農業穩產增產創造基礎條件。二是生物炭與其他材料混配制成的功能型復合材料—炭基肥，有助于改良土壤、培肥地力，改善植物生長環境、提高土地生產力及農產品品質。三是秸稈干餾過程中產生的可燃氣可用作生活能源，而秸稈醋液具有防蟲、防病、促生長等功效，可用于蔬菜、水果等病蟲害防治，從而為無公害農產品生產提供一種天然的農業生產資料。目前，中國秸稈加工設備制造及秸稈綜合利用企業的領頭羊——恒輝集團投資0.6億元，投入秸稈綜合利用炭氣油液聯產設備6套，將秸稈低溫熱裂解處理為生物質炭，再以生物炭為介質生產炭基復合肥返回農田，實現了“秸-炭-肥”還田改土肥料化循環利用，打造成從秸稈綜合處理到炭基肥、生物質燃氣供應、木醋液、木焦油生產再到有機農產品供應的終端市場，探索出一條高效益、良性運作的炭基綠色農業循環經濟產業鏈。

2.3 秸稈生物反應堆肥料化利用模式

秸稈生物反應堆技術是以秸稈為原料，在一定設施條件下發生鏈鎖式反應，通過產生巨大的生物能和生物能效應，從而改變另一種生物的生長條件和環境的技術。其原理是在秸稈中加入微生物菌種，在好氧條件下將秸稈分解為CO₂、有機質、礦物質等，并產生一定熱量。CO₂氣體可促進作物光合作用，有機質和礦物質能為作物提供養分，產生的熱量利于提高棚室內溫度。通過這一轉化，可改變植物生長條件，提高產量和品質，適于溫室、大棚等設施栽培，具有原料豐富、投資少、周期短、易操作、收益高、環保生態等特點。通過以秸稈替代部分化肥，促進了資源增值利用，實現了生態改良、環境保護與作物優質。

3 效益分析

3.1 經濟效益

彰武縣秸稈肥料化利用秸稈共計25 萬t，主要有3個途徑：

1） 秸稈直接還田技術。秸稈還田肥料化利用23.4萬t。當地普遍使用復式180型秸稈粉碎機，該機每hm²作業成本為：耗油費用240元，人工費60 元，折舊費57元，維修費30元，總作業成本387元。機械化還田每hm²收入900元，機手收益為513元。按照全縣7萬hm²計算，則機手增收3 591萬元。

2） 秸稈反應堆技術。秸稈生物反應堆產生的有機質、礦物元素和抗病微生物能為作物生長提供必需的養分，有助于減少化肥使用量。全縣推廣蔬菜大棚秸稈反應堆技術200 hm²，利用秸稈1.4萬t，農作物得到循環利用。

3） 還田改土肥料化技術。扶持企業以秸稈為原料開展綜合利用，如恒輝集團生產秸稈生物有機肥年利用秸稈達9.6萬t，年產生物質炭基肥8萬t。炭基肥按3元/kg計，則可創造經濟效益2.4億元。

綜上合計可得，秸稈肥料化可為企業創造產值2.4億元，促進農民增收3 591萬元，大棚蔬菜生產成本降低30％。

3.2 生態效益

一方面，秸稈還田肥料化利用可提升土壤肥力，提高有機質含量，改善土壤理化性狀，減少秸稈焚燒行為，是保護生態環境、節約可再生資源的需要，也可緩解飼料、肥料和原料緊張狀況，促進農業可持續發展^[3]。另一方面，以農作物秸稈為原料，將秸稈熱解氣化為生物質炭，再以生物炭為介質生產炭基復合肥返回農田，其副產品可用于發電、供熱和供氣，生物質提取液可制成葉面肥用于無公害農產品生產，實現了“秸-炭-肥”還田改土肥料化循環利用。

3.3 社會效益

秸稈的肥料化利用一是秸稈還田肥料化可有效保護黑土地，提升農業綜合生產能力，利于保障糧食安全。二是秸稈還田技術的推廣應用，激發了農民購機積極性，提升了農業機械化水平。三是通過擴大種植規模，推動了土地流轉增值，解放了農村勞動力，促進了二三產業發展。

參考文獻

[1] 李宇翔，孫杰，叢裕霖，等.秸稈類農作物利用現狀及新發展方向[J].山東化工，2023（8）：120-122+125.

[2] 高志彪.阜蒙縣機械化秸稈還田肥料化利用技術及效益分析[J].農業科技與裝備，2017（11）：74-75.

[3] 關小東.淺析秸稈還田及肥料化利用技術[J].現代農業，2018（10）：24-25.

Application and Benefit Analysis of Fertilizer Utilization Technology of Crop Straw in Zhangwu County

GUAN Jiwei

（Zhangwu County Haertao Town Agricultural Science and Machinery Station， Fuxin Liaoning 123221， China）

Abstract： Combined with the pilot county project of straw comprehensive utilization in Liaoning province， it is of practical significance to promote the fertilizer utilization of straw returning technology with mechanized straw returning as the core technology. This paper introduces the fertilizer utilization situation and main mode of crop straw in Zhangwu county， analyzes its comprehensive benefits， and provides reference for the comprehensive utilization of crop straw resources.

Key words： comprehensive utilization of straw; fertilization; technology mode; benefit analysis; Zhangwu county

收稿日期：2023-04-21

作者簡介：關繼偉（1970—），男，高級工程師，從事基層農業機械化技術推廣工作。