浙江省台州市农业局 浙江台州 318000
摘要:我国乃农业大国,虽然在建国之后一直致力于工业与服务业的发展,但是我国依然具有丰富的农业资源,这些农业资源或可直接利用,或经过加工后进行间接的综合利用。而秸秆便是这样一种可以在加工后进行综合利用的农作物资源,通过科学技术进行加工再利用,可以与避免如此宝贵资源的浪费。目前,“肥料”、“饲料”、“能源”是秸秆利用的三大发展方向,本文对此进行探讨,以明确农作物秸秆的相关综合利用技术。
关键词:农作物;秸秆;综合利用技术;肥料;饲料;能源
秸秆是农作物收割后的副产品,其中蕴含着各种的微量元素,更是富含着大量有机质,可非常宝贵的资源,可供再次综合利用开发。我国作为农业大国,在坐拥如此丰富秸秆资源的前提下,不应将其白白浪费,而是应该将其收集起来利用科学技术进行回收再利用,如此可以避免秸秆焚烧带来的生态破坏与环境污染,还能减轻社会负担、增加农民收入、确保农业可持续生产。
一、秸秆当前利用情况
作为一个发展中国家,农业在我国的国民经济中占据了较大的比重,拥有悠久历史的秸秆利用在我国农业生产中更是占据极为重要的角色,农民不仅可以将其养蓄起来,积肥还田;还可以将其在炉灶中焚烧,做饭取暖。近些年来,由于农民有了生化肥料,能源结构出现了改变,秸秆的利用状况也出现了改变,大部分农民不再将其用于积肥还田和取暖做饭,而是直接将其焚烧,其利用率非常低。据一项调查显示,我国约有1.2亿吨秸秆用作家畜和家禽的饲料,1亿吨秸秆用于积肥还田,还有1.6亿吨秸秆用于工业造纸,虽然看似有很多秸秆得到了综合利用,但是我国在秸秆利用技术和利用观念上均较为落后,无法从秸秆综合利用中获得更多的经济效益,还有数亿吨秸秆被白白扔掉,或是视为废弃物直接焚烧,许多秸秆被随意堆积在田头,增加了社会的负担。事实上,人们并没有意识到秸秆再利用的重要性,利用秸秆可以节省资源浪费、缓解能源危机,避免焚烧可能带来的危害,实现向绿色能源发展的可持续发展目标。
二、秸秆利用方向及综合利用技术
(一)肥料技术
秸秆还田技术是当前秸秆肥料化的主要技术,这种技术简而言之便是将秸秆直接迈入土壤,或在堆积腐熟后埋入土壤,使秸秆中富含的有机质与微量元素进入土壤中,以供新一轮植物吸收的技术。可以说,肥料化是秸秆综合利用的一个有效途径。
1.直接还田
首先,无论是覆盖还田,还是翻压还田,都应该明确具体的秸秆还田数量,若是还田数量超过一定限度,会导致秸秆无法充分腐烂,未来的出苗便会受到影响,最终导致农作物减产。对于我国来说,每公顷的秸秆还田量以3吨为宜,同时可配合使用氮肥与磷肥,原因在于新鲜秸秆入田之后将会发生微生物和农作物争肥的问题,秸秆腐熟过程还会消耗大量的氮素,配合使用氮磷肥可确保田地肥料配比合理。除此之外,还应在新鲜秸秆腐熟时加用石灰与碳酸氢铵,以补充速效养分,中和有机酸给作物根系带来的毒害。
2.动物过腹还田
这种还田技术实际上就是民间所谓的粪肥,农民将秸秆喂养给家禽和家属,在其过腹消化之后排泄出来,农民再收集起来,这种经腹的肥料在微生物的作用下将会具有更多的有机质,是最好的肥料之一。
3.堆沤还田
一些沾染病害的秸秆如果直接还田会带来传染病害,若能对其高温堆制将能有效杀灭病菌。在堆沤还田的过程中,因首先使用粉碎机或铡草机将秸秆分割为10~25mm左右长度的碎块,用水将其湿透,使含水量不低于70%,随后将其与充分腐熟的肥料混合,堆积在一起,使用塑料布或泥浆进行封盖,待其变为黑褐色后即可使用。
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(二)饲料技术
饲料化方向是秸秆综合利用的一大发展方向,我国大多数农村都会将秸秆收集起来,作为饲料按照家属的食用需求直接进行喂养。这种利用方式方便简单,省时省力,但是蛋白质与矿物质的含量较低,可溶性碳水化合物利用率低,粗纤维较多,家畜食用量与消化率均比较低。目前,秸秆饲料化利用通常是将秸秆进行适当的处理,转变其大分子结构为容易吸收的小分子结构,可以大大提高其营养价值与饲料化利用率。
1.膨化技术
为秸秆原料先后进行调湿、加热以及捏合操作,随后放入制粒机,经过螺杆、物料、套筒以及脱气模具的挤压与摩擦,使物料在高温高压下充分脱水,最终形成体积膨胀的膨化饲料,此即为膨化技术的工艺流程。
2.氨化技术
将秸秆放入氨的水溶液中进行处理,秸秆的纤维素/半纤维素将会与木质素相分离,细胞壁随之膨胀,结构因此而变得松散,最终秸秆因此而变得柔软且易于消化吸收,此即为秸秆氨化技术的工艺流程。在上述氨化处理之后,秸秆的粗蛋白含量将会明显增加,氮含量是原来的200%。为了确保氨化处理充分,秸秆含水量应在40%左右,长度应为25mm上下,在经过氨水的均匀喷洒后以无毒塑料膜进行覆盖。
3.青贮技术
青绿秸秆可以使用青贮技术进行处理,用于家畜家禽的喂养。切碎后的秸秆长度应为15mm左右,在地窖中放置大约25~35cm的厚度,添加0.5%左右的食盐与尿素,当其比窖面高60mm左右时严密封顶,60日后即可作禽畜饲料。
(三)能源技术
能源化方向也是秸秆利用的主要方向之一,秸秆可以通过直接燃烧来释放热量,传统燃烧方式难以充分利用秸秆,更容易导致资源浪费与环境污染,当前已经被取代,现代燃烧方式是将秸秆先行加工为成型的燃料,再加以燃烧。同时,秸秆可以在转化成气体燃料后再行利用,常见的沼气与秸秆热解气便是最常见的气体燃料。当然,秸秆还能转化成液体燃料,燃料乙醇便是最为人所熟知的一种秸秆液体燃料。
1.制煤技术
在未添加粘合剂的情况下,可以通过生物化学技术在高温高压环境下将锯末、秸秆以及生活垃圾调制、煤化成“绿煤”,这种煤炭已经成型,体积仅仅是原有的秸秆的1/30,比重却是原有秸秆的15倍,密度最高可达1.4g/cm3,热值最高可达23MJ,其成本在200元/吨左右,燃烧时间长达4小时,储存性好,运输便利。
2.沼气技术
在厌氧条件下,水稻、小麦以及玉米的秸秆在经过微生物的发酵之后可以产生大量的沼气;秸秆与人或动物的分辨混合发酵,也可以产生沼气。以上都是秸秆的生物气化技术,相较于沼气的工业制备技术,生物气化技术对条件要求更加温和,产生的沼气热值更高、品味更好。
3.发电技术
秸秆在燃烧或转化时可以产生大量的可燃性气体,如沼气,发电厂可以用其发电。目前,秸秆发电技术主要包括直燃发电技术、气化发电技术、煤—秸秆混合燃烧发电技术三种,三种发电技术或是通过产生高品位燃料气如氢气和甲烷等来推动气轮机进行发电,或是通过直接燃烧所产生的高温高压蒸汽来推动气轮机发电。除了直燃发电技术,其他两种技术都能减少二氧化碳排放,不仅提高了资源利用率,避免了资源的浪费,更是减少了环境污染与生态破坏。
结语:
秸秆是一种可再生的生物资源,肥料、饲料、能源均是其综合利用的主要方向。只有对秸秆资源进行高效开发与集约利用,才能避免环境污染、资源浪费,促进农业生产。
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[5]高海,李国东,刘伟,等.农作物秸秆综合利用现状及技术[J].现代农业科技,2011(18).
论文作者:李建伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/11
标签:秸秆论文; 技术论文; 农作物论文; 肥料论文; 将其论文; 饲料论文; 沼气论文; 《基层建设》2017年第25期论文;