农作物秸秆利用现状及综合利用技术要点研究

赵明远

（开封市农村能源环境保护工作站，河南 开封 475000）

随着《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》等秸秆综合利用政策的出台与实施，我国各个地区均采取了积极措施，对露天焚烧秸秆行为加强了治理，取得显著效果，使得农村生态环境在整体上得到了改善，为农业可持续发展奠定了基础。根据相关调查证明，2020年我国农作物秸秆综合利用率普遍达到了80%以上，充分验证了政策引领下的积极效果。另外，为提高农民群众的配合度和积极性，国务院陆续出台了相应的补贴政策，用以减少秸秆的露天焚烧点，控制焚烧秸秆的过火面积，根据其具体落实情况来看，同样取得了不俗的成果。

我国农作物秸秆资源十分丰富，种类繁多，其对农业经济和农业发展起到了一定促进作用，尤其是在近几年的时间里，惠农政策给农业生产力的提升提供了有利的条件，农作物秸秆产量日益攀升。但与之相矛盾的是，在建设新农村的理念引领下，新能源在不少农村地区得到普及，这种现象产生的直接后果就是农村对秸秆资源的需求量急剧减少，导致秸秆综合利用率处于合格线以下。据相关调查得知，我国每年农作物秸秆产量和加工副产物的数量分别能够达到9.0亿t和5.8亿t，但受到新能源普及影响，其利用率下降到了40%以下，超过60%的加工副产物被丢弃、闲置或者用于生活燃料，这种“供大于求”的发展态势阻碍了秸秆的综合利用，并造成了一定环境污染问题。

为了更好地实现对农作物秸秆的综合利用，要立足现状，对其具体问题以及相关制约因素展开详细地分析，以下做详细介绍：（1）源头问题得不到根本性解决。在秸秆综合利用方面，我国大部分政策针对的都是“秸秆禁烧”，缺乏对农户科学、综合利用秸秆的引导，新型利用技术的普及率较低，推广和使用效果不尽理想。再者，相较于木制品、塑料制品等，秸秆制品在如今的市场环境中并不具备价格优势，国民认可度较低，缺乏市场需求，尚未形成一套完整、通畅的产业链。（2）秸秆成本得不到转嫁。目前农户的需求与政府需求存在明显的矛盾，对于农户来说，若不直接将秸秆进行就地焚烧，那么就需要消耗更大的成本来处理秸秆；
而从政府的角度，农户焚烧农作物秸秆，一来破坏政府形象，二是污染农村生态环境，严重甚至引发火灾等事故。若这种矛盾得不到缓解，农户的秸秆成本无法转嫁，那么农作物秸秆的综合利用终究是纸上谈兵，所以必须不断探寻惠农政策。（3）秸秆综合利用农机装备力量薄弱。先进的农机装备是实现农作物秸秆综合利用目标的前提，正如上文所述，我国农作物秸秆资源丰富，种类繁多，且散落程度较高，这种情况下，无论是收集还是储运秸秆，都具有相当大的难度。站在农户的角度讲，秸秆的价值较低，但利用秸秆却需要消耗额外的资金和劳动力，显然得不偿失，所以农户在这项活动中的积极性普遍不高。于是我们开始将目光转向农作物秸秆的机械化利用，相较于人工处理方式，机械化利用以微弱的优势胜出，但基于我国农机装备力量薄弱的现实状况，并未能较好达成目标。

2.1 秸秆肥料化利用技术

直接还田是目前我国农作物秸秆综合利用的一种主要方式，同时也是农户认可度最高的利用方式之一。直接还田包含两种技术形式：（1）翻压还田。具体指的是将农作物秸秆粉碎之后，直接撒施于地表，之后采取翻压入土或者“留高茬”翻压入土的处理。（2）覆盖还田。顾名思义，这种利用方式是指将农作物秸秆的残茬直接覆盖于地表，用来保护土壤，从而达到养地增产的效果。直接还田的优势在于，能在短时间内提高土壤中有机质的含量，保证土壤肥沃，给后续农作物种植以及产量提升提供良好条件。秸秆中的N、K、P等元素都是农作物生长所需的必备元素，所以，对秸秆采取直接还田处理，能为农作物土壤及时补充有机物质，这样不仅实现了对农作物秸秆的有效处理，还达成了科学利用的目标。需要注意的是，通常情况下，我们要将农作物秸秆的直接还田量控制在1500～3000kg/hm2。此外，堆腐还田也比较常见，该技术与直接还田的功效类似，同样能够增加土壤中的有机物质含量，给农作物生长提供一个良性环境，此外还能提高土壤含水量，促进农作物增产增值，这种利用方式的作用更为显著，起效更快。具体的操作方法是：将秸秆粉碎，与人类粪尿混合，堆积、封泥，一段时间后，秸秆在微生物作用下发生腐殖腐熟，最终形成有益于作物生长的优质肥料。

2.2 秸秆饲料化利用技术

秸秆的饲料化利用也是农作物秸秆综合利用的一种重要表现形式，其有机物的构成以碳水化合物为主，因秸秆本身的特性，导致秸秆作为饲料被投入到畜牧业中仍然存在较多的问题。目前，我们对秸秆饲料化利用的研究集中于两个方向：一是改善适口性，提高秸秆作为饲料的食用价值，二是提高秸秆有机物的降解效果。根据实践来看，目前常见的秸秆饲料化利用技术主要包括：（1）切短和粉碎。该方法的操作比较简单，相对来说较为常见，通过切短和粉碎处理使秸秆的晶体结构被破坏掉，让饲料在消化酶的作用下增加适口性，同时也便于和其他饲料进行混合。在处理过程中，要注意根据饲养的家畜种类不同，合理控制切短和粉碎程度，如在饲养牛时，要将长度控制在3.0～4.0cm；
在饲养羊时，长度在1.5～2.5cm为最佳。（2）浸泡。浸泡也是一种比较常见的饲料化利用方式，具体的操作方法是将切碎后的秸秆粗饲料浸泡于水中，并添加适量精料，使饲料利用率得到提高。以上都是比较传统的秸秆饲料化利用的物理处理方法，此外复合化学处理也具有相当高的推广价值，如氨化处理、碱化处理等。以氨化处理为例：先对农作物秸秆进行水分调整，将水分控制在20%～30%，之后采用聚乙烯薄膜进行封存，再向内注入液氨，使秸秆中的有机物与氨充分发生氨解反应，形成铵盐，从而加速瘤胃微生物对秸秆有机物的降解，从而提高秸秆的饲料化利用价值。

2.3 秸秆基料化利用技术

秸秆基料化利用技术通常采用稻草、麦秸等农作物秸秆作为主要原料，将其与其他原料相混合，或者经过高温发酵，配置成草腐菌栽培基质，最终被投入到使用中。秸秆集料化利用技术要点包括：（1）培养料的配制阶段，一般以双孢蘑菇、大球盖菇作为主要的草腐菌，再混合其他原料、辅料等。比如，在双孢蘑菇的基料种植中，需要对稻麦秸秆进行相应的处理，将使用量控制在40%～50%，然后将其与40%～50%的牛粪混合，再加入适量的磷酸钙、石膏、石灰和尿素等辅料，经高温发酵之后，便得到了草腐菌原料。（2）在一次发酵阶段，发酵时间通常在14～15d，在此期间，需要进行3次倒仓操作。（3）在二次发酵中，在将培养料投放到二次发酵隧道之后，要进行巴氏灭菌，时间控制在7天。灭菌完成后，将料温调整到48～50℃，并维持100h左右。

2.4 秸秆燃料化利用技术

在秸秆燃料化利用方面，目前我国应用较广的是秸秆固化成型技术，其适用于玉米、稻草、棉花、小麦等农作物秸秆，其烟气污染更易得到控制，能够为农村地区的炊事、取暖等活动提供材料。该技术需要将秸秆烘干或者晒干，然后进行粉碎，将其放置于通氧环境下，完成干燥、干馏、冷却等处理工序，最终得到炭、木焦油、燃气等燃料，使秸秆资源得到有效地利用。除了秸秆固化成型技术，秸秆沼气生产技术、秸秆直燃发电、秸秆热解气化等技术也为实现农作物秸秆的燃料化利用提供了多元化路径，促进了我国秸秆综合利用水平的提升。

2.5 秸秆原料化利用技术

秸秆的原料化利用指的是农作物秸秆作为原料投入到生产加工活动中，其目前较多被用于造纸、编制、生活用品加工、板材加工和净化功能材料等领域，常见的技术有秸秆复合材料生产技术、秸秆清洁制浆技术等。以DMC清洁制浆技术为例，当确定草料之后，需要向其中加入适量的DMC催化剂，用以改变原来的木质素状态，使秸秆的纤维得到软化，并提高其柔韧性，确保其使用价值。具体的技术要点包括：（1）将草料切割或粉碎成20～40mm，再用除尘器或者一些其他除尘装置去除草料的杂质，之后将其放进洗草机，滴加2%DMC药剂，确保草料被完全清洗干净。（2）在制浆阶段，做好动态制浆机的调试工作，将全程温度控制在60℃左右，反应时间控制在45～50min。（3）草料充分软化之后，进入到后续的磨浆和漂白环节，在一次漂白的时候加入次氯酸钙，二次漂白时加入过氧化氢，由此得到符合标准的漂白浆粕。该技术不需要采用高压高温处理，更无需应用到蒸煮设备，流程简单，成本较低，更重要的是没有污染物排放，不会造成二次污染，确保了秸秆原料化利用的科学、环保。

3.1 调整政策导向，重“禁”转向重“疏”

在接下来的农作物秸秆综合利用工作中，想要解决源头问题，则必须强化政策引领作用，政府部门要发挥出宏观调控作用，规范监管市场，严厉打击秸秆焚烧现象。与此同时，要鼓励科研项目以及科技成果的转化，为秸秆综合利用提供完备的技术支持，探寻新时期下秸秆问题的新出路，促进市场消化，使如今重“禁”轻“疏”的现象得到有效的缓解。此外，政府要引导和鼓励秸秆综合利用产业的发展，加大秸秆利用社会化组织的培育力度，让秸秆的综合利用有完善的政策为导向、有先进的科技为支撑、有强大的市场为基础，形成农民群众和社会主体广泛参与的长效机制，使我国在秸秆综合利用这项工作中不断取得优异的成绩。

3.2 加大扶持力度，提高秸秆综合利用的主动性

就目前来看，我国农作物秸秆综合利用的资金补贴力度尚有很大的提升空间，并且补贴资金形式不够集中，所能产生的效果极其微弱，难以实现影响力和号召力。所以，在未来时间里，政府可以采取集中补贴资金的方式，针对秸秆资源集中区域进行有力的扶持，加快区域秸秆资源的科学利用和转化，进一步提高农户收入。此外，在用地用电、综合利用技术、秸秆运输和收储等方面，给予相应的扶持和优惠政策，开通绿色通道，转嫁农户对农作物秸秆利用的成本，吸引广大农户主动、积极地展开对秸秆的综合利用。另外，自“十三五”以来，我国各个县城和乡村地区持续推进农作物秸秆综合利用工作，为引起农民群众的高度重视，提高惠民政策的普及率，政府部门应该做好宣传工作，通过宣传栏以及新媒体等渠道打开秸秆综合利用的新局面，号召更多农民和企业参与进来。

3.3 优化农机装备，促进秸秆利用自动化

要通过引进先进的农机装备，提高秸秆综合利用效率，促进秸秆处理工艺以及技术流程的优化，争取实现对秸秆资源的最大程度利用和转化。然而，眼下存在的问题是，我国目前的农机装备与发达国家相比仍处于滞后水平，所以后期应该加大科研投入，为科研项目的开展提供充足的资金支持，促进我国在秸秆综合利用农机装备方面取得新的研究成果，让高品质的农机装备更快投入到使用中，解决人工成本增加背景下秸秆资源的利用困境。

为实现农作物秸秆的综合利用，杜绝秸秆焚烧现象，改善农村生态环境，发挥秸秆的最大能源价值，要深入探讨秸秆利用技术及方法的科学使用，同时根据现有问题，加大政策引导和扶持力度，重视科研工作，探索绿色生态循环农业模式，为我国农村地区经济水平的提升打下坚实的基础。