农业废弃物秸秆的综合利用研究

王宽1 ,张保岩2,赵丽华3,张欣4

1.天津福盈农业科技有限公司

2.天津市农业科学院

3.天津市农业发展服务中心

4.鑫宏润（天津）农业生物技术服务有限公司   300000

摘要：我国是一个拥有20多亿亩耕地的国家，每年生产的秸秆量很大，长期以来，秸秆大量堆放、无节制地燃烧，综合利用水平低下，对环境造成了很大的危害，特别是秸秆焚烧问题屡禁不止，不仅浪费资源、还存在严重的安全隐患。合理、高效地利用秸秆等废弃物，既可以节省能源，又可以提高资源利用率，又可以解决农业废弃物的利用问题，达到节能、环保目的。为此，本文针对农村废弃物的合理、高效的利用问题进行了深入的分析和探讨。

关键词：秸秆综合利用；循环利用；技术模式；研究

前言

我国的农作物品种很多，主要是水稻、小麦和玉米；秸秆是一种重要的农业副产品。根据数据，2020年我国主要农作物秸秆的可回收资源量为9000万吨，可利用总量7.209亿吨，秸秆的综合利用率为80.1%，是一种重要的可利用生物资源。

1 国内外秸秆资源综合利用现状

1.1国外秸秆资源综合利用现状

在国外，尤其是发达国家 66%的秸秆被用来作为生活能源的燃烧或还田，是最主要的利用方式，加工成为建筑材料、蔬菜生产覆盖材料等材料为19%、作为饲料处理的牲畜的12%、制作成工艺品的3%。在秸秆发电、秸秆气化、秸秆乙醇、秸秆建筑材料等领域也取得了重大的突破。

美国，加拿大等国家和地区，大量的小麦秸秆和谷物被用来还田；秸秆还田是澳大利亚发展可持续农业的主要手段。日本、韩国等国家的主要农作物是水稻，而日本则是大部分的稻草被翻耕到土壤中，大约68%；日本的微生物学者正在研制一种能够生产农作物秸秆的微生物发酵技术，从而使秸秆还田取得更多的经济、生态、社会效益。英国洛桑试验场的连续试验表明，在7~8 t/（hm2· a）的玉米秸秆翻耕还田中，可以使土壤中的有机质含量提高2.2%~2.4%，对土壤改良具有十分重要的作用。

1.2国内秸秆资源综合利用现状

我国秸秆资源十分丰富，具有产量大、分布广、种类多等特点，其中比较重要的秸秆品种约有20种。近期，国家发改委和农业部联合组织省级相关单位和专家，对“十二五”国家秸秆资源的综合利用进行了最后评价。2020年，我国的主要农作物秸秆理论资源量为104亿吨，可回收的资源量为9000万吨，可利用总量7.209亿吨，秸秆的综合利用率为80.1%。

在“五料化”的应用方式上，秸秆化肥使用量达3.888亿吨，占可回收资源量的43.2%；秸秆饲料的使用量为1.692亿吨，约为18.8%；秸秆基料化利用总量为0.36亿吨，占总资源量4.0%；秸秆利用效率为1.026亿吨，约为11.4%；秸秆工业的原材料利用总量为0.243亿吨，约为2.7%；秸秆焚烧处理1.791万吨，占可回收资源量的19.9%。尤其在山东，福建，四川，河南，河北等省份，由于秸秆资源浪费严重，大部分地方还在使用饲料、传统生活燃料和还田肥料，使用方法简单粗放，效率低下，资源浪费严重。如何实现秸秆资源的转化，提高秸秆的综合利用率，缓解资源约束，缓解环境压力，是我国农业可持续发展和环境保护的重要问题。

2 农村秸秆等废物利用现状及存在的问题

目前，我国农村多数秸秆都被用来焚烧、还田，只有一小部分是用来生产沼气的，其余的都被遗弃了。另外，大量的有机垃圾如泥炭、蔬果叶等未充分利用。如果处理不当，不但会造成资源的浪费，而且会对环境产生严重的影响。因此，实施秸秆等废弃物的综合利用，是实现高效率、高质量的农业生产的必然选择。

3 秸秆的综合利用模式

3.1 秸秆制饲料技术

秸秆的生物处置。选择一种特殊的工程菌种，以霉菌等相关的反应材料为媒介，通过一系列复杂的生物化学作用改变秸秆的物理特性；在氨化、青贮、微贮、揉搓丝化等工艺过程中，青贮和氨化稻草的总产均有显著提高，最终在一定的条件下，采用平板式制粒机生产秸秆粉。

3.2 还田技术

通过机械或人工整粒、机械碾压、堆沤肥等还田方法将作物秸秆翻入土壤进行腐化生产；秸秆生产有机肥，秸秆养畜还田；将含有大量有机质的稻草运送到有机肥厂进行批量生产，利用高效的微生物，可以生产出优质的有机肥料。

3.3 秸秆造纸技术

秸秆还能生产其它辅助产品，但是在生产过程中会产生明显的黑色污染。目前比较有效的方法是回收秸秆、分离木质素、开发木浆，但是由于生产成本高、产品销售难度大，很难大规模推广。

3.4 “气热电肥”联产模式

“气热电肥”联产是在传统沼气项目的基础上开发的一种新的技术，它可以将发酵后的固体产品转化为生物肥料，既能转化沼气的热能，又能提供电力。通过对农业生产过程中产生的固体废弃物进行处理，对农业生产、农业节能减排、生态环境的改善起到了积极的作用。

3.5 秸秆制备食用菌腐殖质技术

作物秸秆中的碳源、氮源、矿物质维生素等是食用菌的重要组成部分。利用秸秆作为食用菌的腐殖质，能显著提高食用菌的产量，提高食用菌菇的总体品质。同时，废弃的食用菌菇培养基也可作为一种有益的有机肥料，用于土壤中。

3.6 SRM模式

秸秆经过种植、秸秆处理、纸浆、造纸、饲料、畜牧业、化肥、农业等多方面的综合利用，最终回归到种植业。优势：从某种意义上说，可以有效地解决秸秆和农场对环境的损害；保持了生态平衡，秸秆经过各环节的发挥，最后又以其它方式回流到农田中，供土地利用；通过 SRM产业的循环，促进了当地的农业生产，增加了农业的附加值，同时也实现了对纸浆原浆、饲草料和农业化肥的需求，实现了多个行业的协同发展；SRM模型的整个生产过程过程操作简便，易于推广。劣势： SRM模式要求有合适的产业链来支持，所以要因地制宜；SRM模型过程区间的确定存在着一定的困难和薄弱环节，因此必须正确地加以解决。

3.7 其他技术

此外还有转能源化高效利用、秸秆制彩瓦技术、秸秆牛羊沼气循环模式、秸秆牛羊食用菌双孢菇生产循环模式、秸秆成型燃料循环模式、秸秆棚菜生产循环模式、秸秆用于制备活性炭、秸秆编织制品加工技术等秸秆综合利用模式。

4 展望

秸秆的综合利用要因地制宜，要根据当地的实际情况制定相应的对策，盲目的模仿并不能取得应有的效益；加快推广应用和发展农业技术，强化秸秆综合利用技术的应用；加强对秸秆综合利用的宣传和技术培训，使农民认识到秸秆等废弃物的综合利用价值；引进加工企业后，我国的秸秆资源储量庞大，且存在着大量的浪费，加工企业可以将其转化为高燃值、高附加值的新的生物燃料，从而取代传统的矿物燃料，具有很大的市场空间；要加大对农业的投资，通过政策大力支持，增加民营企业对农村集体经济的投资，要让农民享受到农业废弃物综合利用的科技红利。

参考文献

[1]尚宏征.农村环境污染及其治理措施[J].考试周刊，2016，（04）.

[2]朱建春.陕西农业废弃物资源化利用问题研究[D].西北农林科技大学，2014，（11）.