农作物秸秆综合利用技术汇总

农作物秸秆综合利用技术汇总

目前秸秆的世界产量为20～30亿t/年，我国秸秆年产量超过6亿t，约为北方草原打草量的50倍，约占世界秸秆总量的百分之二十到三十。目前，大部分农作物秸秆或是焚烧、或被直接还田，仅有少量用于造纸、纺织等行业。这种处理方式不仅污染环境，破坏土壤结构，还造成了资源的大大浪费。在能源日益紧张的今天，合理利用资源丰富、价格低廉的植物秸秆显得尤为重要。

下面我将整理过的利用方法一一汇总如下：

一、肥料化

1、直接还田。

秸秆直接还田是我国粮食主产区秸秆肥料化利用的主要技术之一，包括秸秆翻压还田、秸秆混埋还田和秸秆覆盖还田。秸秆翻压还田技术是以犁耕作业为主要手段，将秸秆整株或粉碎后直接翻埋到土壤中。秸秆混埋还田技术以秸秆粉碎、破茬、旋耕、耙压等机械作业为主，将秸秆直接混埋在表层和浅层土壤中。秸杆覆盖还田是保护性耕作的重要技术手段，包括留茬免耕、秸科粉碎覆盖还田和秸杆整株覆盖还田。

2、腐熟还田

秸秆腐熟还田技术是在农作物收获后，及时将收下的作物秸秆均匀平铺农田，撒施腐熟菌剂，调节碳氮比，加快还田秸秆腐熟下沉，以利于下茬农作物的播种和定植，实现秸秆还田利用。秸秆腐熟还田技术主要有两大类:一类是水稻免耕抛秧时覆盖秸秆的快腐处理；另一类是小麦、油菜等作物免耕撒播时覆盖秸秆的快腐处理。

3、生物反应堆技术

秸秆生物反应堆技术是一项充分利用秸秆资源，显著改善农产品品质和提高农产品产量的现代农业生物工程技术，其原理是秸秆通过加入微生物菌种，在好氧的条件下，秸秆被分解为二氧化碳、有机质、矿物质等，并产生一定的热量。二氧化碳促进作物的光合作用，有机质和矿物质为作物提供养分，产生的热量有利于提高温度。秸秆生物反应堆技术按照利用方式可分为内置式和外置式两种，内置式主要是开沟将秸秆埋入土壤中，适用于大棚种植和露地种植；外置式主要是把反应堆建于地表，适用于大棚种植。

4、堆沤还田

秸秆堆沤还田是秸秆无害化处理和肥料化利用的重要途径，将秸秆与人畜粪尿等有机物质经过堆沤腐熟，不仅产生大量可构成土壤肥力的重要活性物质—腐殖质，而且可产生多种可供农作物吸收利用的营养物质如有效态氮、磷、钾等。

二、饲料化

植物秸秆若直接作为饲料，从营养的角度分析，其粗纤维含量高、蛋白质、矿物质、可溶性碳水化合物和胡萝卜素等含量低、营养价值低；从口感的角度分析，其质地坚硬、口感不好；因而家畜采食量小，消化率低。但若对植物秸秆进行适当的合理的加工处理，降低秸秆中木质纤维素的含量，增加蛋白质的含量，改善其适口性，提高营养价值，便可在一定程度上提高动物对秸秆的采食量、消化率。从而提高植物秸秆的利用率，缓解能源紧缺的现状，提高饲料报酬及经济效益。

植物秸秆饲料化的方法有：

1、物理法：秸秆饲料的物理处理法较为简单，方便。有粉碎、浸泡、切短、压块、蒸煮、辐射等方法，但多为其它方法的前处理。粉碎、切短能在一定程度上分离纤维素、半纤维素、木质素的结合，破坏木质纤维素的晶体结构，以便于动物的采食和适当的提高消化率，但这种处理方法不能提高植物秸秆的营养价值。

2、化学法：化学处理法主是通过化学试剂与秸秆内分子结构相互作用，使其内部分子发生化学变化，生成的产物易于动物消化、吸收的一种提高秸秆消化率的方法。化学法可分为碱处理法、氨处理法、酸处理法、高锰酸钾处理法、氧

化剂处理法、复合化学法等。这些方法都能改变植物秸秆的化学组成，增加秸秆饲料的可利用性，但不能从根本上改善微生物的生存环境和营养条件，并且在处理过程中使用的酸、碱如不能合理的回收利用，就会对环境造成污染。3、生物法：生物法处理秸秆的方法有青贮、微生物处理等。青贮是指将新鲜的植物秸秆经切短、填入、压实于青贮窖中，在隔绝空气的条件下，经厌氧菌发酵将糖类转化为有机酸而得的一种柔软多汁、气味酸香、营养丰富、易消化的粗饲料。青贮易受气候的影响，且青贮需要建青贮窖，而青贮窖的投资较大，故在一定程度上制约了青贮的应用。

综上所述，在秸秆饲料化的各种技术中，物理处理虽污染小，但处理效果没有化学、生物处理效果好；化学处理技术可以在一定程度上破坏木质纤维素的结构，提高动物的消化率，但不能增加饲料的营养价值，且处理过程中，试剂的回收将增大能耗；生物处理法不仅能破坏木质纤维素的包裹结构，如处理方法得当，还能增加饲料的营养价值。

目前，我国推广使用了青贮、微贮等饲料加工技术，取得了一定的成效，但也存在贮存量小，占用空间大等缺点。而微生物发酵秸秆转换蛋白饲料的研究越来越受到大家的关注，物理法和化学法常作为生物发酵蛋白饲料的前处理过程被应用。同时，生物法应用过程中筛选高产纤维素菌株、选育能降解木质素的高效微生物菌种、菌种的搭配使用及酶制剂的应用等将成为秸秆饲料化研究的热点。

三、能源化

秸秆能源化利用包括发酵沼气、液化制油、燃烧发电、成型燃料，另外还有气化燃气、选择性热解制备化学品等。由于政策扶持和产业技术的逐渐成熟，这些技术近些年来在我国取得了较快的发展，并且已初具规模。

1、发酵沼气

秸秆发酵产沼气是秸秆生化转换技术的一种，同时也是秸秆能源化利用的重要途径。常采用的是湿发酵技术，另外近年来提出了干发酵是技术。秸秆发酵产生的沼气热值较高，品质好，具有广泛的用途。但由于技术和经济原因，我国现阶段采用的主要是分散式小型沼气设备，沼气产率低，维护工作量大，且产生的沼气主要用于农户炊事取暖，使用途径单一，同时还存在二次污染等问题。因此秸秆发酵技术有待进一步完善，同时应加大规模化发酵设施的建设。

2、液化制油

秸秆液化制备生物油、生物乙醇等是秸秆能源化利用的重要途径，可以实现秸秆的高效率、高价值利用。该技术是在改进传统利用方式的基础上研发出来的新技术，主要包括生物化学法生产燃料乙醇和热化学法生产生物油，而液化制取生物油将具有很强的市场竞争力，尤其是通过选择性热解液化制备高价值化学品可以替代部分石油制品，从而降低对化石能源的依赖。

3、燃烧发电

秸秆发电技术是近年来规模化利用秸秆的主要方法，是符合我国可再生能源发展政策的一种方式，可分为直燃发电、混燃发电和气化发电三种方式。该种利用方式，秸秆利用效率高，转化彻底，基本无二次污染。我国生物质发电起步较晚，2006年国能生物质发电有限公司在山东单县建成我国第一个生物质直燃发电厂，之后我国有关政策法规的出台促使生物质发电厂如雨后春笋般迅速发展起来。由于秸秆收购处理工作还需要大量的劳动力，因此还可以促进当地就业，同时农民还可以通过售卖秸秆而获取一定经济收入，从而促进区域经济的发展。但秸秆燃烧发电过程中原料的收储运问题严重，这也是我国秸秆发电技术的瓶颈，亟需解决。

4、成型燃料

稻秆固化成型是在机械设备的压力作用下，将稻秆压缩为成型燃料，可以代替木柴、原煤、燃气等燃料，广泛用于取暖、生活炉灶、锅炉、生物质发电厂等，是高效利用稻秆资源的有效途径。将秸秆制备成成型燃料，不仅解决了秸秆本身能量密度小的问题，同时还可提高秸秆的燃烧效率。另外，相比于生物质发电厂，秸秆成型设备体积小、易操作、燃料用量小，因此便于分散布置，具有广泛的应用可能性。

5、其他利用