彭劍英
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙 410128;2.湖南省煙草公司湘西自治州公司龍山縣分公司,湖南 龍山 416800)
油菜秸稈的利用研究現(xiàn)狀及展望
彭劍英1,2
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙 410128;2.湖南省煙草公司湘西自治州公司龍山縣分公司,湖南 龍山 416800)
在分析油菜秸稈資源特性的基礎(chǔ)上,提出幾種油菜秸稈再利用的可行性方式,最后就其未來(lái)研究方向和應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行展望,以期實(shí)現(xiàn)維護(hù)農(nóng)民經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的雙重目的。
油菜秸稈;資源特性;再利用
1.1 植物特征
油菜莖稈由外到內(nèi)大致可分為4個(gè)層次,分別是表皮、皮層、纖維層和莖髓。表皮是由排列緊蹙、外壁角質(zhì)化的細(xì)胞組成,細(xì)胞形狀呈現(xiàn)出長(zhǎng)條形且較為規(guī)則。皮層位于表皮與纖維層之間,主要組成成分是薄壁細(xì)胞,皮層細(xì)胞具有一定的分裂能力,纖維層中包含大量的束狀纖維,纖維之間以薄壁細(xì)胞相連接。莖髓是油菜秸稈的中心部分,由大體積細(xì)胞組成,且細(xì)胞之間留有大量的間隙。莖髓的這種生物組成特性,使其能夠儲(chǔ)存大量的營(yíng)養(yǎng)成分,是維持皮層分裂和莖稈生長(zhǎng)的動(dòng)力來(lái)源。
1.2 化學(xué)成分
油菜秸稈粗脂肪含量為2.32%,粗蛋白含量為5.79%,粗纖維含量為48.16%,水分含量為5.13%,灰分含量為0.76%,鈣含量為0.08%,磷含量為9.67%。
1.3 營(yíng)養(yǎng)特性
油菜秸稈的粗脂肪、粗蛋白含量較高,理論上來(lái)說(shuō)具備較高的飼用價(jià)值。但是油菜秸稈存在角質(zhì)層,使得油菜秸稈質(zhì)地堅(jiān)硬,不利于牛羊等食草類動(dòng)物的飼用。
1.4 燃燒特性
油菜秸稈的可燃性較強(qiáng),秸稈發(fā)熱值僅次于大豆秸稈,油菜秸稈的燃燒過(guò)程較為穩(wěn)定,但是燃燒期間會(huì)產(chǎn)生大量的煙,容易造成環(huán)境污染。因此,各地環(huán)保部門(mén)都禁止農(nóng)民在田間焚燒油菜秸稈。
1.5 材料特性
油菜秸稈內(nèi)部纖維豐富,加上角質(zhì)層的存在,使得油菜秸稈具備較強(qiáng)的抗倒伏特性?;谟筒私斩捝匦缘目紤],可以將油菜秸稈用作造紙?jiān)?、包裝材料;同時(shí),油菜秸稈的莖髓部分呈現(xiàn)管狀,可以考慮用作保溫材料或隔音材料等。
2.1 用作食用菌的基料
油菜秸稈中的粗蛋白、粗脂肪含量較高,且其中的氮、磷成分要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于小麥、大豆秸稈,符合草菇、香菇、平菇等多種食用菌的生長(zhǎng)需求,因此具有較好的應(yīng)用潛力。
2.2 用作飼料
由于油菜秸稈不適用于直接進(jìn)行飼喂,因此要想發(fā)揮其飼用價(jià)值,必須進(jìn)行秸稈深加工。油菜秸稈用作飼料的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①成本低;②地方政府補(bǔ)貼力度大,為了解決部分農(nóng)戶就地焚燒油菜秸稈引發(fā)環(huán)境污染的問(wèn)題,各地政府對(duì)油菜秸稈的回收利用都給出了較高的補(bǔ)貼;③油菜秸稈飼料的需求量大,增加了油菜秸稈飼料的市場(chǎng)需求,其市場(chǎng)價(jià)格不斷攀升。目前基本上形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn)了油菜秸稈的高效利用。
2.3 土肥利用技術(shù)
趙勇等在實(shí)驗(yàn)室條件下通過(guò)小麥秸稈粉和油菜秸稈粉的還土試驗(yàn)表明,培養(yǎng)60 d后,秸稈還田土壤的肥力明顯提高,其纖維素酶活性明顯增強(qiáng)。油菜秸稈的土肥利用技術(shù),對(duì)于改善土質(zhì)、培肥地力,提高農(nóng)作物產(chǎn)量,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)良性循環(huán)具有明顯的效果。
2.4 用作原材料
汪振炯等用油菜秸稈粉末替代木粉,將其與聚氯乙烯復(fù)合制備木塑復(fù)合材料進(jìn)行了研究;付自政等以粉碎的油菜秸稈為原料,通過(guò)TG-DTG研究其熱特性,并采用雙氨基硅烷對(duì)油菜秸稈粉進(jìn)行疏水化改性,以提高油菜稈纖維與PVC的相容性。結(jié)果表明,油菜秸稈粉耐熱性可以滿足加工要求,油菜秸稈木塑材料的力學(xué)性能及衛(wèi)生指標(biāo)均能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.5 用作能源燃料
油菜秸稈作為能源燃料,也具備較高的可行性。目前,油菜秸稈在能源利用方面的主要形式仍然以提供熱能為主。利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),通過(guò)添加化學(xué)輔助制劑的形式,減少油菜秸稈燃燒中的產(chǎn)煙量,實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。
我國(guó)油菜種植面積高達(dá)700×104hm2,占全世界油菜總種植面積的1/4,每年產(chǎn)生的油菜秸稈近千萬(wàn)噸。在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi),國(guó)家和各地政府要加強(qiáng)相關(guān)科研方面的資金投入,探索新型、高效的利用途徑,提高油菜秸稈的利用價(jià)值。
通過(guò)分析油菜秸稈資源特性,結(jié)合現(xiàn)階段的研究成果,提出了油菜秸稈回收利用的可行性途徑。當(dāng)前油菜秸稈的利用仍然處于初級(jí)階段,仍有較大的開(kāi)發(fā)潛力,這就需要政府部門(mén)、社會(huì)企業(yè)和農(nóng)民加強(qiáng)合作與聯(lián)系,共同打造完整的油菜秸稈回收產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn)油菜秸稈回收利用的創(chuàng)新與突破。
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A
1674-7909(2016)24-26-1