浅谈秸秆的综合利用

浅谈秸秆的综合利用

朱启红

（重庆文理学院，重庆 402168）

摘 要：农作物作物秸秆中含大量的碳、氮、磷、钾、钙、镁、硫和硅等多种营养元素，同时富含纤维素、半纤维素、木质素和蛋白质等有机物质，是一种可以资源化利用的“固体废弃物资源”。通过秸秆还田、饲料化、栽培食用菌、秸秆制沼与工业化利用等途径，可实现秸秆的资源化利用，保护农村生态环境，促进农业的生态化发展。

关键词：农业工程；秸秆综合利用；综述；秸秆还田；饲料化；栽培食用菌；秸秆制沼

中图分类号：S216.2 文献标识码：A 文章编号：1003—188X(2007)06—0236—02

0 引言

农作物秸秆是农业生产的主要废弃物之一，其含有大量的多种营养元素和有机物质，具有很大的综合利用潜能。受传统的消费观念和生活方式的影响[1]，农村秸秆资源完全处于高消耗、高污染、低产出的利用状况，相当多的一部分农作物秸秆被弃置或者进行焚烧，不仅浪费了宝贵的自然资源，而且污染环境，甚至有些地区因为焚烧秸秆造成烧毁树木和禾苗、引起火灾以及影响空中运输等不良后果。可见，妥善处置农作物秸秆和实现农作物秸秆的资源化利用具有重大的意义，已成为亟待解决的农业问题。

1 秸秆还田作肥料

作物秸秆含有大量的营养元素和有机物质。这些物质在土壤中分解为腐殖质后可培肥地力，优化土壤理化性状，改良土壤质量，促进农业生产的良性循环。但秸秆还田时应选择秸秆在青绿时进行，并适当补充氮素，以便加快秸秆腐烂。

1.1 秸秆直接还田

农作物收割后，秸秆不做任何处理，直接还田。例如，在水稻采收时直接将秸秆还田，这种方法易于被农民接受，但对作物培育壮苗不利，易造成“黄弱苗”或吊根，甚至出现N素倒吸现象[2]。

1.2 机械粉碎还田

利用秸秆粉碎机将秸秆粉碎成长度小于10cm 后还田，还田时需使秸秆和土壤充分混合。有条件的地方，还可同农家肥混合还田，以加速秸秆的腐解，进一步改良土壤质量。

1.3 堆肥还田

秸秆堆肥还田技术是指利用自然界中广泛存在的微生物，通过人为的调节和控制，促进秸秆中可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程[3]。根据堆肥条件的差异，分为秸秆高温堆肥和自然发酵堆肥。

1) 秸秆高温堆肥技术又称好氧堆肥技术，是指在有氧存在的状态下，利用好氧微生物在高温条件下对秸秆进行降解，加速木质素、纤维素和半纤维素的腐解生成堆肥。

2) 秸秆自然发酵堆肥技术。这是一种农村中普遍采用的方法，即直接将秸秆堆放在地面上，与牲畜粪尿充分混匀后密封，使其自然发酵。秸秆自然发酵技术最大优点是简单与方便，但由于发酵温度较低，因此发酵时间较长，降解效果较差，木质素与纤维素降解不完全，病菌含量高。为进一步提高堆肥效果，缩短堆肥时间，可采用添加发酵菌营养液和降解菌等措施。例如，目前已采用酵素菌催腐剂堆肥技术、催腐剂堆肥技术和酵素菌催腐剂堆肥技术[4]，来加速木质素、纤维素和半纤维素等有机物分解腐烂，提高堆肥效果。

1.4 过腹还田

这是一种效益很高的利用方式，即把口感差、消化率低的秸秆经青贮、氨化和微贮处理，改善秸秆的适口性[5]，提高营养元素的利用率，经过禽畜之腹后成有机肥还田，形成粮食－秸秆－饲料－牲畜－肥料－粮食的良性循环[6]。这样既发展了畜牧业，又改善了土质。实践证明，秸秆过腹还田可以增加畜牧业产量，促进农业生产，缓解粮食供需矛盾；同时，提高了秸秆资源的利用率，减少秸秆对环境的污染。常见方法有秸秆的氨化、青贮和微贮

处理等。

2 秸秆饲料化

秸秆中的有机物直接作饲料营养价值极低[1]。因此，有必要对秸秆进行加工处理，将其纤维素、木质素、半纤维素等大分子物质分解为低分子的单糖或低聚糖，改善其适口性，提高营养物质利用率和采食率。

2.1 秸秆氨化

秸秆氨化基本原理是用氨水碱化处理秸秆，破坏木质素与多糖之间的醋键，使纤维素、半纤维素与木质素分离，将不溶的木质素变成较易溶的木质素，进而使得秸秆易于被动物吸收与消化。另外，氨水还可中和秸秆中潜在的酸度，为瘤胃微生物活动创造良好的环境，提高秸秆的利用率。一般来说，氨化秸秆的消化率可提高20%左右，粗蛋白含量也可提高1~1.5倍，采食速度可提高16%~43%，采食量提高20%~30%[4]。

2.2 秸秆青贮

秸秆青贮[7]是目前秸秆处理量最大的一种方式，它能有效地保存青绿秸秆的营养成分和鲜嫩汁液，适口性好，消化率高。秸秆在青贮发酵过程中产生一定浓度的乳酸，既可保护饲料的营养成分不受损失，又可使饲料保持青鲜多汁的特点，并具有酸香味，增强适口性。

2.3 秸秆微贮

微贮[7]是近年来推广的新技术，其原理是在秸秆中加入高效活性发酵菌种，增加分解纤维素、半纤维素和木质素的细菌数，加速纤维素、半纤维素和木质素分解转化，将秸秆转化为湿润膨胀和柔软酸香的饲料。

3 秸秆制作食用菌的培养料

将秸秆（如水稻秸秆、玉米秸秆和大豆秸秆等）用机械粉碎成小段，用作培养食用菌的基料。该方法在我国已大范围推广使用，为农村经济的发展做出了巨大的贡献。秸秆作食用菌培育的基础材料，是一项投资小、见效快、技术要求不高且深受广大农民喜爱的技术。在我国，各地利用秸秆为原料，栽培平菇、毛木耳、草菇和香菇等食用菌类，既丰富了人们的食物资源，满足人们对食品多样化的需求，均衡人们的食物营养，又充分利用了秸秆这一可资源化利用的废弃物资源。

4 秸秆燃料化

农作物秸秆作为农村传统的能源，直接燃烧具有经济方便、成本低廉和易于推广的特点，但存在能量利用率低与污染严重等缺点。因此，可以在一定条件下施加压力，使纤维素、半纤维素和木质素相互紧密粘连，固化成型，改善秸秆的燃烧特性，提高能量的利用率。

秸秆另外一种主要的利用方式是秸秆制沼。秸秆生产沼气一般有两种途径：一是秸秆直接进沼气池制沼气；二是秸秆作牲畜饲料，牲畜的粪便入沼气池制沼气。从能量利用的角度看，秸秆制沼技术是一种能量利用率较高的途径，可充分利用秸秆中的能量。秸秆制沼产生的沼气可用于作燃料与生活照明，沼渣进一步处理后可用作牲畜饲料，沼液是农业生产的优质肥料。以沼气为主的秸秆综合利用，不仅具有明显的节能效益和经济效益，而且具有长远的生态和社会效益，是解决当前农村能源紧缺矛盾，协调燃料、肥料和饲料三者关系的有效措施。

5 秸秆的工业化利用

当前，秸秆的工业化利用非常广泛，已运用于建材、轻工和纺织行业[8]。如用秸秆生产可降解型包装材料，具有安全卫生、体小质轻、无毒、无臭和通气性好等特点；将粉碎后的秸秆按一定比例加入粘合剂、阻燃剂和其他配料，进行机械压制与恒温固化，可制轻质建材；秸秆用于编织草帘、草席和草垫等制品，深受国内外消费者的喜爱，已经成为一条效益很好的创汇渠道；此外，还可用于生产酒精、淀粉、糠醛、木糖醇、羟甲基纤维素和造纸等行业。

目前，秸秆的综合利用技术正从早期的烧火做饭取暖或蔽日遮雨材料向饲料化、堆肥化、轻工业原材料化等高利用率与高附加值等方向发展。这不仅提高了秸秆这一“废弃物资源”的利用率，减少其对环境的污染，而且促进了地区经济的发展，可实现工农业的协调发展，推进农业的生态化建设。

参考文献：

[1] 任仲杰,顾孟迪.我国农作物秸秆综合利用与循环

经济[J].安徽农业科学,2005,33(11):2105-2106.

[2] 安成立,杜建,岳秀琴,等.作物秸秆高效综合利

用途径探析[J].中国资源综合利用,2003(9):23-

25.

[3] 刘丽香,吴承祯,洪伟,等.农作物秸秆综合利用

的进展[J].亚热带农业研究[J].2006,1(2):76-81. [4] 李鹏,孙可伟,柴希娟.秸秆的综合利用[J].中国

资源综合利用,2006,24:22-24.

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