摘要:农作物秸秆是农业生产的主要副产品,也是工农业生产的重要资源。本文介绍了农作物秸秆综合利用概况,论述了当前农作物秸秆综合利用的技术方法,提出了农作物秸秆未来综合开发利用的基本途径。
关键词:农作物秸秆;综合开发;利用;基本途径

近几年来,为实现农作物秸秆的综合利用,全国各地大力推广联合收获、秸秆还田、青贮氨化、秸秆加工颗粒饲料、秸秆养殖蚯蚓等秸秆加工利用技术,取得了较好的效果。特别是通过实施秸秆还田与禁止焚烧,开展综合利用,秸秆综合利用水平有所提高。但是,目前真正综合开发利用技术不多,大部分农作物秸秆(全国约有5亿t)尚未得到合理利用,仅靠单一技术和小规模生产加工方式,不能把秸秆全部充分利用起来,经济效益和社会效益都很低,秸秆综合利用仍有很大的发展空间。
1农作物秸秆加工利用技术
1.1秸秆饲料化技术
农作物秸秆虽然所含营养成分低,粗纤维含量高(31%~45%),蛋白质含量少(3%~6%),但是,经过适当的加工处理,补充适量的粗饲料和其他必须营养物质,仍能满足牲畜的各种营养需要。我国具有利用农作物秸秆饲养畜禽的传统,并由此培育出了具有高繁、耐粗饲的诸多优良畜禽品种,同时建立了一整套的秸秆饲料化技术。因此,利用秸秆养殖,仍是发展畜牧业的一条重要途径。
1.1.1物理处理技术方法
利用人工、机械、热、水和压力等作用,通过改变秸秆的物理性状,使秸秆破碎、软化、降解,从而便于家畜咀嚼和消化的一种加工方法。实践证明,秸秆未经切短,家畜只能采食40%~60%,而经过切短或粉碎后的秸秆,可以几乎全部被家畜采食。常用的处理方法主要有切断与切碎处理、揉搓处理、软化处理、热喷处理、膨化处理、颗粒处理及碾青处理等方法。
1.1.2化学处理方法
利用一些化学物质来处理秸秆,在打破秸秆营养物质障碍的同时,提高家畜对秸秆的利用率。实验结果表明,秸秆氨化后可提高消化率约10%。秸秆氨-碱复合处理后,麦秸的消化率可提高到66.5%,稻草的消化率提高到71%。同时,动物的采食量大幅度增加。常用的处理方法主要有碱化处理、氨化处理、酸化处理、氧化剂处理、氨-碱复合处理和碱-酸复合处理等方法。
1.1.3生物处理方法
利用有益的微生物(如乳酸菌、酵母菌)和酶等,在适宜的条件下,分解秸秆中难以被家畜消化的纤维素和木质素的一种方法。据实验测定,麦秸微贮处理后,干物质体内消化率可提高24.14%,粗纤维体内消化率提高43.77%,有机物体内消化率提高29.4%。常用的处理方法主要有自然发酵法、微生物发酵法、酶解技术等。
1.2秸秆养殖蚯蚓技术
将秸秆经过粉碎堆制处理后,作为蚯蚓饵料饲养蚯蚓。蚯蚓含有多种氨基酸和丰富的粗蛋白,不仅可用来补充畜禽蛋白质饲料的不足,还可入药。实践证明,25~30 kg秸秆饵料可以生产1 kg鲜蚯蚓,并可获得70%蚯蚓粪。蚯蚓粪又是很好的有机肥料,含有很高的有机质、腐植酸、氮、磷、钾,并含多种微量元素和氮基酸,是植物生长最需要的养料。
1.3秸秆作为基料生产食用菌技术
利用农作物秸秆作为基料栽培食用菌,不仅来源丰富,价格低廉,而且,可以缓解诸如棉籽壳等其他基料日渐紧缺且价高而影响食用菌生产的问题,大大增加了食用菌生产原料的来源。同时,生产菌菇后的菌糠是一种富含营养的菌体蛋白饲料,既能作为饲料过腹还田,也可作为优质的有机肥直接还田。
1.4秸秆还田技术
农作物秸秆中含有大量的有机质、氮、磷、钾、镁、硫和微量元素,将其通过机械或生物性处理后直接还田,能够有效改良土壤,提高地力,降低生产成本,提高农产品的产量和质量。这项技术主要包括秸秆粉碎还田、根茬粉碎还田、整秆翻埋还田、整秆压扁还田和堆沤还田等形式。
1.5其他
1.5.1秸秆能源化利用技术
农作物秸秆纤维中的碳约占40%以上(如小麦、玉米等),是很好的能源物质。该项技术主要有秸秆的生物质气化技术、秸秆焚烧发电技术和燃料乙醇生产技术等。另外,还利用秸秆原料经烘干或晒干、粉碎,隔绝空气下加热得到固体木炭,加工成多种型炭。
1.5.2秸秆工业化利用技术
农作物秸秆是一种工业制品的原料,除了作造纸原料外,还可以秸秆中的纤维作为原料加工纤维密度板、植物地膜等产品;以秸秆为原料制造餐具、包装材料;利用秸秆中的纤维和木质作为填充材料,以水泥、树脂为基料压制成各种类型的纤维板、轻体隔热墙板等产品。
2农作物秸秆综合开发利用的基本途径
近几年来,随着农业生产的丰收和人民生活水平的提高带来的生活用燃料的改变,秸秆的积累越来越多,加上农村综合开发利用秸秆的技术相对落后,秸秆科学转化的速度和数量缓慢,导致目前大量秸秆在田间即被付之一炬。不仅浪费资源,污染环境,危害人民的身体健康,而且影响交通安全。因此,必须加大作物秸秆的开发利用力度,寻找一条彻底解决农作物秸秆浪费和综合利用率低的问题的最佳途径。根据我国目前秸秆开发利用的现状,要从根本上解决秸秆开发利用问题,必须做好以下几方面工作。
2.1加强宣传,深化农作物是宝贵资源的认识
当前要把保护自然资源,防止环境污染,确立为秸秆综合开发利用的主导思想,在全社会范围内广泛开展秸秆综合开发利用的经济、社会和生态效益等知识的科普宣传,不断提高对秸秆饲料、肥料、燃料和原料价值的认识,强化农民对焚烧秸秆的危害性和秸秆综合利用的科学性的认识,为秸秆综合开发利用工作创造一个良好的社会舆论环境。
2.2推广生态化种养结合模式秸秆综合利用技术
该种方式是将秸秆饲料化技术、还田技术和能源技术组装配套起来的一种综合利用技术。即是先将农作物秸秆饲料化(青贮、压块、氨化或生物处理等),然后用于饲喂牛、羊等草食牲畜,再将秸秆过腹转化后的排泄物,如粪、尿以及剩余的草粉渣等装入沼气池,用于发酵产生沼气,沼气用作能源加以利用,沼渣还田沃土。或者用秸秆饲养蚯蚓,蚯蚓既可作为饲养畜禽的动物蛋白饲料,又是制药的原料。这些方法可以充分的利用秸秆,既可生产出供人们放心食用的优质肉、奶等畜产品,又可改善环境,产出清洁能源和无公害的有机肥料还田壮地,形成一个有益的生态循环链。
2.3科学调整农业结构,提高农作物秸秆品质
目前,采取各种措施和应用各种技术来解决的是现有水平下秸秆的利用问题。但要从根本上解决秸秆问题,必须努力减少秸秆生产的数量,降低秸秆的产出,从源头上来控制。一是要加快种植业结构的调整,建立起完整适用的粮—经—饲三元种植结构,在保持粮油生产稳定的前提下,减少营养和利用价值较低而秸秆产出相对较多的作物的种植面积。二是要从作物育种入手,选育出籽实产量高、质量好而秸秆饲喂价值也高的粮草兼用新品种。根据我国目前种植的秋季作物特别是玉米大都被用作饲料的实际,可以因地制宜地加快饲料专用玉米的种植和推广。在牛、羊等草食动物饲养较集中的地区,可以采取玉米带穗全株青贮的方式,使玉米种植地实现无废弃秸秆产出。三是要加快可以利用秸秆的草食动物(牛、羊、马等)的发展,培育具有高繁殖、耐粗饲、生长快的优良畜禽品种,扩大饲养规模。通过秸秆过腹还田,加快“土地—作物秸秆—家畜”的良性循环和产出系统的完善,提高经济效益和社会效益。