本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2024年第4期,目次09
摘要:该文介绍了山东滨州以博兴县农作物秸秆综合利用现状为基础,大力发展秸秆肥料化、饲料化、能源化及基料化等集成技术,构建农牧结合、种养循环等秸秆生态利用产业体系的做法。博兴县以农作物秸秆高效高值利用为目标,以多元化模式为载体,全面提升农作物秸秆综合利用能力,促进秸秆综合利用向规模化、高值化和产业化方向发展,让秸秆综合利用“链起来”、秸秆利用产业“强起来”、农业生态环境“美起来”。耕地质量得到有效提升,农业农村生态环境得到进一步改善。秸秆综合利用有利于促进绿色循环农业的可持续发展,具有很好的经济效益、生态效益和社会效益。
关键词:农作物秸秆;综合利用;现状;难点
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博兴县农作物秸秆综合利用现状
博兴县是山东省农业大县,农作物秸秆资源丰富,近3年耕地面积在70万亩左右,农作物播种面积115万亩次左右。据调查,2022年秸秆产生量598197吨左右,可收集量501638.77吨,直接还田量437392.63吨,直接还田率达87.19%,利用量475066.63吨,综合利用率94.7%。其中,小麦播种面积560200亩,粮食产量262600吨,秸秆产生量336128吨;玉米播种面积542100亩,粮食产量234600吨,秸秆产生量243984吨;棉花播种面积24500亩,皮棉产量1700吨,秸秆产生量8041吨;大豆播种面积28500亩,粮食产量6000吨,秸秆产生量8760吨;水稻播种面积2300亩,粮食产量1200吨,秸秆产生量1284吨[1]。
博兴县以科学应用为指导,扎实推进农作物秸秆综合循环利用。通过自主创新、上下游客户联融整合的方式,以转化增值为重点,逐步形成“农业生产剩余物”综合利用的长效机制,因地制宜推进秸秆及畜禽粪污的综合利用工作,全面提高以秸秆为基础的农业生产剩余物综合利用率。逐步形成了以“三化循环”为基础,探索出了一条秸秆资源价值最大化利用的新路子,促使畜禽养殖粪污、农作物秸秆等废弃资源,化害为利、变废为宝,使农民、企业、政府多方受益,真正实现了多方共赢,“农业剩余物”的高值化转化。目前,博兴县农作物秸秆综合利用基本形成以精细化还田、肥料化利用为主,以饲料化利用、基料化利用为辅的秸秆综合利用模式,逐步探索出符合当地秸秆综合利用的可持续、可复制、可推广的秸秆综合利用技术路线。具体利用方式和技术包括:
一是秸秆肥料化利用:包括直接还田、腐熟还田、生物反应堆、有机肥生产等,占秸秆利用总量的90%左右。其中,直接还田以机械粉碎还田为主,玉米秸秆粉碎后通过深耕和旋耕进行还田,小麦收获后粉碎覆盖还田,棉花秸秆粉碎还田。腐熟还田是利用微生物菌剂对农作物秸秆进行发酵腐熟后还田,有增加土壤有机质,改良土壤理化性质,促进腐殖质的积累与更新,改善土壤耕性等功能。秸秆生物反应堆技术是将农作物秸秆在微生物菌种和催化剂、净化剂的作用下,定向转化成植物生长所需的二氧化碳、热量、抗病微生物、有机和无机养料,使农产品达到高产、优质和无公害的一项创新技术,一般在温室大棚蔬菜生产中使用较普遍。有机肥生产以博兴天竹菌剂生物有限公司为主,使用农作物秸秆、畜禽粪便为主要原料,通过自主研发的秸秆腐熟发酵菌剂,按照合理C/N比配比玉米秸秆、牛粪等农林资源在室内堆肥或室外堆肥形式,发酵腐熟制备成氮磷钾养分≥5%、有机质含量≥45%、pH值介于5.0~8.5的微生物肥料,应用于蔬菜、果树、林木生态种植,提高秸秆等农林资源利用率的同时促进蔬菜、果树、林木等作物生长和品质提升。
二是秸秆饲料化利用:主要包括青贮(黄贮)、碱氨化、颗粒饲料、揉搓丝化、微贮、蒸汽喷爆、膨化裹包等处理技术,增加秸秆饲料的营养价值,提高秸秆转化率。农作物秸秆为低值粗饲料,加入功能微生物菌种后再进行压缩存储,利用压缩时产生的温度和压力,使秸秆氨化、碱化、熟化,其粗蛋白含量从2%~3%提高到8%~12%,是发展食草家畜不可缺少的青贮饲料。青贮饲料有“草罐头”美誉,多汁适口,气味酸香,消化率高,营养丰富,是饲喂牛羊等家畜的上等饲料[2]。通过发展农作物秸秆的饲料化应用,将秸秆变废为宝,提高了其价值,同时也降低了养殖产业的成本。
三是秸秆基料化利用:主要包括食用菌种植、栽培基质等技术。食用菌养殖产业是博兴三一食品科技有限公司一项重要产业,也是农作物秸秆基料化应用最好的产业。位于博兴县吕艺镇的博兴三一食用菌养殖示范基地,主要培育的品种有木耳、香菇、双孢菇、杏鲍菇、平菇、秀珍菇等。公司从周边农户收购农作物秸秆,用于培育食用菌。用农作物秸秆生产的食用菌,具有成本低、质量好、产量高的优点。目前,该基地可年产鲜食用菌万吨以上,年利用秸秆5000吨以上。通过使用玉米秸秆等农林业生产废料栽培食用菌,生产废料又可以作为有机肥重新投入农业种植的生产中,实现了生态农业的循环利用。包括食用菌基料和育苗基料、花木基料、草坪基料等,目前主要以食用菌基料为主,年利用各类秸秆1万余吨。
四是秸秆燃料化利用:主要包括固化成型、热解气化、沼气生产、秸秆炭化、乙醇生产、生物油、直燃发电等技术,2023年博兴县实施秸秆综合利用重点县项目中示范引进秸秆成型机械将秸秆压制成型燃料,通过生物质锅炉为温室供热,示范带动秸秆燃料化利用,在阴雨天气和较寒冷的天气效果尤其明显[3]。
博兴县农作物秸秆综合利用面临的难点
(1)群众对秸秆综合利用的认识不够,没有真正理解治理工作的意义和综合利用带来的切身利益,环保意识有待加强。秸秆综合利用技术推广力度不足。从秸秆利用方式看,利用形式简单,高值化利用普遍不被认可,目前利用技术含量普遍较低,还是以直接还田为主,利用价值低、效益不显著。
(2)监管和收集储运有待加强。目前,散户种植的耕作模式不利于农业机械化作业,机械化耕作效率相对落后,秸秆浪费严重。秸秆收集贮运难度大、成本高,“有秆难收、有收难储、有储难运”三难现象普遍存在。
(3)能源效率提高、能源结构调整,农民认为秸秆无处可用。一些秸秆综合利用关键技术尚未突破或不成熟,秸秆综合利用的高值高效技术推广规模不够大,限制和影响了秸秆综合利用的质量和水平。
(4)秸秆粗放粉碎还田占比较高。秸秆还田对土壤的贡献是不能否认的,但凡事都有利弊。秸秆还田有利于增加土壤有机肥力,增加土壤透气性,提高作物产量;但是由于部分农户对这些技术掌握不够全面,秸秆粉碎还田不深耕只是简单的旋耕,秸秆还田较浅,且播后镇压不到位,引起小麦不同程度的冻害,出现地下病虫害加重,产量不增反减,给局部地区的小麦生产带来一定程度的影响。
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博兴县农作物秸秆综合利用应对措施
3.1 加大宣传秸秆综合利用的重要意义、有关政策及技术知识,增强群众发展循环农业的意识,让其明白秸秆是资源,秸秆就是效益,焚烧或丢弃秸秆就是浪费资源,减少收益,营造秸秆综合利用的良好氛围。
3.2 结合中央财政农作物秸秆综合利用项目,制定必要的地方性扶持政策,发挥项目建设的典型引路、示范带动作用,建立秸秆综合利用长效机制,加大地方财政投入,保持项目进行持续性,形成“政府引导,部门协作,社会参与”的工作局面,积极推广秸秆利用的好方法、好经验,大力提高秸秆综合利用率。
3.3 大力推广秸秆“五化”利用技术。做好秸秆综合利用新技术的引进和示范,解决好秸秆利用中的技术问题。重点引导发展机械化粉碎还田、秸秆青贮、秸秆栽培食用菌等秸秆综合利用技术,鼓励种植大户、家庭农场、合作社等新型经营主体实施秸秆精细化还田,多施有机肥少施化肥。
3.4 开展秸秆快速腐熟制造有机肥试点。主要模式是采用秸秆换有机肥或秸秆价格补贴的方式,鼓励种植大户、家庭农场、合作社等新型经营主体自觉回收秸秆。结合秸秆腐熟生产有机肥项目,完善肥料化利用补贴机制,探索秸秆肥料化利用新模式,建立健全秸秆收储运输体系,不断提高秸秆综合利用率。
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结语
为了更好地推进农作物秸秆的综合利用,需要加强政策引导和支持,提高秸秆利用的技术水平,加强秸秆收集和储存的管理,同时加强环保意识的宣传和教育。此外,还需要探索新的利用方式,如秸秆发电、秸秆生物质能等,以降低秸秆利用的成本和提高其经济效益。
参考文献:
[1]刘富玉.农作物秸秆综合利用现状及对策分析[J].世界热带农业信息,2023(10):78-80.
[2]杨瑛,王鹏.随州市秸秆综合利用和露天禁烧存在的问题与对策[J].再生资源与循环经济,2023(10):14-17.
[3]齐丛亮,岳仁亮,吴傲立.农作物秸秆“五料化”综合利用现状综述[J].中国环保产业,2023(9):52-54.
作者单位:博兴县农业农村综合服务中心
http://www.nygcjs.cn/cn/article/doi/10.16815/j.cnki.11-5446/s.2024.11.009
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