忻州市玉米秸秆循环利用技术综述

现代农业2015年5期特色农业
忻州市玉米秸秆循环利用技术综述
冀永华
忻州市牧草饲料工作站
2006年1月1日我国开始实施《可再生能源法》，我国政府在2007年8月制定了《可再生能源中长期发展规划》，农作物秸秆这一农业的副产品作为可再生能源循环利用的潜力巨大。

忻州市是山西省的玉米主产区，玉米秸秆资源十分丰富，如何充分利用好玉米秸秆，使其成为可再生能源的循环利用是一个重大问题。

做好玉米秸秆的综合利用工作具有很强的现实意义和深远的历史意义。

一、玉米秸秆循环综合利用的必要性
玉米秸秆作为一种十分宝贵的资源，综合利用可加速畜牧业的发展，改善生态环境，促进农村产业结构调整以及生态效益、社会效益、经济效益同步增长,促进现代化农业可持续发展。

而焚烧、闲置等非综合利用方式不仅造成了严重的环境污染和火灾隐患，而且还造成了资源的极大浪费。

忻州市市委、市政府高度重视，于2014年5月13日出台了《忻州市2014年农作物秸秆禁烧及综合利用实施方案》，对全市加快推进秸秆综合利用和禁烧工作，改善大气环境质量，为农村经济发展提供可利用资源，杜绝秸秆违法违规露天焚烧造成的资源浪费和环境污染作出了明确要求。

二、忻州市玉米秸秆循环综合利用的主要经验和做法
玉米秸秆循环综合利用的方式主要有：玉米秸秆饲料化利用、玉米秸秆能源化利用、玉米秸秆发酵产沼气和秸秆肥料化利用等。

1.玉米秸秆饲料化利用
忻州是全国重要的玉米生产基地，每年350万亩玉米种植所产生的秸秆，是一种取之不尽的良好资源。

同时，忻州又是雁门关生态畜牧养殖区的主战场和陕蒙牛羊养殖的毗邻区，一手握有资源，一手连接市场，加之先进的生产设备，玉米秸秆加工项目前景十分诱人。

首先，从经济效益看，其生产的直接成本仅有人工工资、机物料消耗、机械运输、膜布消耗等，售价500元一吨的产品其成本最多不会高于200元，如按每个生产周期生产50000吨青、黄贮饲草计，每年产生的利润在800万元以上。

其次是生态效益。

每年数万吨的玉米秸秆做成包贮饲草，不仅能够有效减少牛、羊散养所产生的植被破坏，而且还可以解决饲草拉运难、储存难的问题，促进养殖业健康稳定发展。

第三是环保效益。

由于传统习惯的影响和机械化水平的制约，过往历史中，忻州的玉米秸秆大都被就地焚烧，产生大量烟尘。

玉米秸秆饲草加工项目可有效降低因焚烧产生的污染。

第四是社会效益。

可使更多的种植户从捡拾处理秸秆的劳动中解放出来，同时起到示范和引领效应，吸引更多的社会资金投入到玉米秸秆加工项目中来，实现变废为宝。

以忻州亚杰秸秆饲草开发有限公司为例，公司首先进行了设备的选购。

购置了韩国明星1500自走式收割打捆一体机、高北1000型包膜机、52C600B型软夹包机、404东方红拖拉机等机械设备，总投资约213万元。

其次是定购玉米秸秆。

以每亩80元的价格向忻府区解原乡北赵、解原、刘街、小奇等6村200余种植户订购甜玉米秸秆4125亩。

随着甜玉米的陆续采收上市，2014年8月1日，全部机械正式进入忻府区解原乡土陵桥村，生产正式拉开序幕。

直接在田间进行机械化收割、机械化揉丝成捆、机械化包膜，提高了生产效率，节约了加工成本，使储存保质期达到了3~4年。

到9月15日，共收割甜玉米秸秆3400亩，成捆打包13600余包，加工成饲草4533吨，实现产值230万元。

截至9月底青贮季节结束，累计可加工青包贮甜玉米秸秆5533吨，实现产值280万元。

2.玉米秸秆能源化利用
秸秆生物质发电是玉米秸秆能源化利用的重要手段。

所谓的生物质直燃发电，就是通过高效率的锅炉技术燃烧农作物秸秆、林木废弃物等进行发电，与煤炭、石油、天然气等相比，因其良好的经济效益和社会效益而备受关注。

以定襄县吉隆能源有限公司为例，定襄县是玉米主产区，播种面积接近35万亩，年产玉米秸秆30余万吨，由于综合利用率低，除用于农户生活燃料、牲畜饲料消耗外，每年剩余近20万吨玉米秸秆，日积月累，不仅浪费了资源，也对生态环境形成一定的污染。

以往每到秋收时节，定襄县的田间地头总是烟雾迷漫，废旧秸秆的焚烧不仅造成严重的环境污染，也为农林防火工作带来重大隐患。

吉隆能源有限公司投资兴建的定襄县生物质直燃发电项目生物质直燃发电项目是忻州市第一个以玉米秸秆为主要燃料的生物质发电项目。

项目建设规模为2×15MW空冷凝汽式汽轮发电机组，配套2台75T/H循环流化床锅炉和新型布袋除尘器，总投资3.2亿元。

预计年发电量1.95亿千瓦时，定襄县70%以上的玉米秸秆将因此变废
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DOI:10.14070/ki.15-1098.2015.05.016
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为宝。

同时，可提供就业岗位180多个，直接增加农民收入6000余万元。

自从生物质发电项目通过利用秸秆自动捡拾打捆机来处理秸秆，农民不再需要费时费力处理秸秆，同时也为来年的播种提供了极大的便利。

大量回收的秸秆同时成为吉隆公司源源不绝的原料，确保了该公司正常生产运营的原料供给。

这为忻州市玉米秸秆等废弃物的再利用和大气环境保护开了个好头。

该项目的投产，在提高该县城乡供电能力、拉动工业经济增长的同时，通过秸秆资源转化，发展循环经济，必将使该县的新农村建设迈入新的起点。

3.玉米秸秆发酵产沼气
在农村建造沼气池既能有效充分利用秸秆，又能节约能源，户均节约燃料和照明开支500元以上。

如：建设8.3米沼气池的秸秆发酵产沼气技术要点如下：秸秆发酵产沼气所需发酵原料：
（1）400千克纯秸秆。

或者200千克秸秆加一方牛粪。

（2）5立方水（其中加入适量的沼液，加速发酵）
（3）碳氨15千克或者尿素5千克。

（其中池外堆沤需三分之一，进料需三分之二）
（4）1千克秸秆灵或者绿秸灵。

秸秆发酵产沼气步骤：
（1）将作物秸秆铡碎（长度约6公分左右），一个沼气池全部加入秸秆用400千克。

如果有畜禽粪便加入，则需200千克秸秆，一方粪便。

（2）将铡好的秸秆加水（1∶1）进行湿润，时间一天。

（3）用1千克“绿秸灵”或“秸秆灵”、5千克碳铵分层撒到湿润的秸秆上，边撒边补充水分，并将绿秸灵（秸杆灵）、碳铵、秸秆充分搅拌均匀用塑料布覆盖堆沤。

夏天约堆沤2~3天，冬天约堆沤5~7天。

（4）准备1立方的粪便进行堆沤（与秸秆堆沤同时进行）。

（5）等秸秆上长有白茵丝，秸秆变成黑褐色即可入池。

入池时再加入10千克碳铵，一层秸秆一层粪，撒适量碳铵。

加水约5方至压力水位处，（最好加入适量的沼液，以便快速发酵）用木棒打孔，以保证出气顺畅。

（6）密封池盖，启动使用。

（7）三个月后产气量减少时开始出料，出多少进多少，出50千克，进50千克。

每隔一月出一次，进出料量控制在50千克左右，一年大出料一次。

4.秸秆肥料化利用
秸秆肥料化利用主要以秸秆直接还田为主，包括机械化直接还田、覆盖还田、快速腐熟还田、稻麦双套还田、堆沤还田、加工有机肥等。

秸秆直接还田是秸秆肥料化利用最主要的途径，也是农作物秸秆最经济可行、最易于推广操作的综合利用方式，有利于农业可持续发展。

直接还田还应注意以下事项，1.秸秆还田的数量和时机。

一般秸秆还田数量不宜过多，每亩还田300~ 400千克为宜。

2.秸秆粉碎的质量。

秸秆粉碎(切碎)长度最好小于5厘米，勿超过12厘米，留茬高度越低越好，撒施要均匀。

3.调整碳氮比。

，适宜秸秆腐烂的C∶N为20∶1~25∶1，而秸秆本身的碳氮比值都较高，玉米秸秆为53：1，小麦秸秆为87∶1。

这样高的碳氮比在秸秆腐烂过程中就会出现反硝化作用，微生物吸收土壤中的速效氮素，把农作物所需要的速效氮素夺走，使幼苗发黄，生长缓慢，不利于培育壮苗。

因此，在秸秆还田的同时，要配合施入氮素化肥，保持秸秆合理的碳氮比。

一般每100千克风干的秸秆掺入1千克左右的纯氮比较合适。

通过秸秆肥料化应用，（1）能够增加土壤有机质，增肥地力。

秸秆中含有氮、磷、钾、镁、钙及硫等元素，这些正是农作物生长所必需的营养元素。

秸秆是丰富而又经济的肥料资源，含有农作物必需的多种营养元素。

（2）形成有机质覆盖，抗旱保墒。

秸秆还田可形成地面覆盖，具有抑制土壤水分蒸发，储存降水和提高地温等诸多优点。

（3）降低病虫害的发生率。

由于根茬粉碎疏松和搅动表土，能改变土壤的理化性能，破坏玉米螟虫及其他地下害虫的寄生环境，故能大大减轻虫害，一般可使玉米螟虫的危害程度下降30%。

作物秸秆粉碎还田后，通过转化可释放养分，同时还通过腐殖化后使一些有机化合物缩合脱水形成腐殖质，改善土壤的结构、持水、吸水、黏结性状，从而提高土壤自身调节水、肥、气、热的能力。

（4）改善土壤环境，改造中低产田。

秸秆中含有大量的能源物质，还田后生物激增，土壤生物活性强度提高，接触酶活性可增加47%。

随着微生物繁殖力的增强，生物固氮增加，碱性降低，促进了土壤的酸碱平衡，养分结构趋于合理。

（5）优化环境、防治污染。

秸秆覆盖地面，干旱期减少了土壤水的地面蒸发量，保持了耕层蓄水量，雨季缓冲了大雨对土壤的侵蚀，减少了地面径流，增加了耕层蓄水量。

总之，积极推广秸秆综合利用技术，有利于优化农村能源结构，促进废弃物的循环使用，减少秸秆焚烧引起的烟尘排放，减轻环境压力，减少化肥使用量，促进农业节本增效，加快社会主义新农村建设进程。

按照循环经济理念，开辟和建立秸秆多元化利用途径，重点推广秸秆-家畜养殖-高效肥料-种植等循环利用模式，充分利用好秸秆资源,建立起秸秆循环型农业示范工程、示范基地。

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