張婷 張一新 向洪勇

摘要 圍繞農作物秸稈綜合利用的內涵，綜述了農作物秸稈肥料化、飼料化、基料化、能源化、工業(yè)原料化5種利用措施和秸稈綜合利用措施研究進展及存在的問題，總結了未來農作物秸稈綜合利用措施研究的重點問題，包括加強秸稈肥料化培肥土壤的機制研究；重視秸稈綜合利用配套機械裝置及儲運體系的改進和開發(fā)；利用秸稈資源產出各種副產品的單獨過程加“環(huán)”組“鏈”技術改進和開發(fā)；區(qū)域秸稈綜合利用措施開發(fā)和效益評價，旨在為秸稈綜合利用措施的開發(fā)提供指導與借鑒。

關鍵詞 肥料化；能源化；工業(yè)原料化；飼料化；基料化

中圖分類號 S216.2 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）02-0080-06

Abstract This study explained the content of integrated straw utilization and summarized five ways of straw utilization （i.e.fertilizer，fodder，matrix，energy and industry material） and analyzed the research progresses and problems of the integrated straw utilization.Furthermore，it concluded four questions that needed further studies，i.e.research on the mechanisms of the improvement of soil fertility after straw returning，the improvement and development of agricultural machinery mating to straw utilization，the improvement and development of technology that can match different measures of integrated straw utilization，and the development of regional measures of integrated straw utilization and their benefit evaluation.The aim was to provide guidance and reference for development of measures of integrated straw utilization.

Key words Fertilizer；Energy；Industry material；Fodder；Matrix

我國是農業(yè)大國，農作物秸稈（以下簡稱“秸稈”）資源豐富。據(jù)統(tǒng)計，近年來我國秸稈年產量為7億t左右，列世界之首，占全世界秸稈總量的30%左右[1]。隨著農作物單產的提高，秸稈資源量也呈增加趨勢[1-2]。秸稈中含有農作物生長所需的碳、氮、磷、鉀、鎂、鈣、硫等多種營養(yǎng)元素和畜禽生長所需的纖維素、木質素、半纖維素等非淀粉類大分子物質，可以作為農業(yè)生產中重要的肥料、飼料資源[3]。我國年產秸稈肥量相當于350余萬t氮肥、800余萬t鉀肥、80余萬t磷肥[3]。秸稈是一種重要的生物質能源，我國年產秸稈熱值相當于3.91億t煤量[4]。因此，秸稈具有巨大的資源化利用潛力。長期以來，我國只注重農作物果實產量，而忽視對秸稈的資源化利用。傳統(tǒng)農業(yè)生產中，秸稈主要用于農民生火做飯和飼養(yǎng)家畜，進而將產生的秸稈灰和家畜糞便作為有機肥還田。隨著傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代化農業(yè)的轉變以及經(jīng)濟、社會的發(fā)展，農村能源、飼料結構發(fā)生了重大變化，秸稈利用途徑發(fā)生了歷史性轉變，就地焚燒和棄置成為最主要的秸稈處理方式[5]。然而，這種處理方式一方面造成了嚴重的資源浪費，另一方面會污染空氣和水體，成為農業(yè)面源污染的重要源頭，威脅農產品安全和生態(tài)環(huán)境，進而危害人體健康；增加CO2排放量，加劇溫室效應；秸稈焚燒產生大量煙霧導致大氣能見度降低，引發(fā)交通事故，影響道路交通和航空安全；焚燒過程處理不當將引發(fā)火災，威脅人們的生命財產安全；破壞土壤結構，造成耕地質量下降[6-8]。這些都嚴重威脅著我國城鎮(zhèn)化進程、環(huán)境友好、生態(tài)安全、農業(yè)可持續(xù)發(fā)展及農民生活水平的提高。因此，秸稈就地焚燒和棄置帶來的資源浪費和環(huán)境污染問題日益引起全社會的關注。

為了實現(xiàn)秸稈的資源化利用和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展，我國從1992年開始出臺了一系列方針政策，以防止秸稈焚燒產生的問題，并充分利用秸稈資源促進我國農村經(jīng)濟、社會的發(fā)展[9]。相應的秸稈利用措施和技術應運而生，如秸稈肥料化、飼料化、基料化、能源化、工業(yè)原料化等。這些措施對于秸稈禁燒政策的實施起到了較好的促進作用，而且促進了農民利用秸稈的積極性。盡管如此，我國秸稈利用率仍為15%，與美國（90%）、英國（72%）的秸稈利用率相比仍嚴重不足，秸稈綜合利用的目標仍遠未實現(xiàn)[10-11]。這一方面是由于不同秸稈利用措施和技術在應用中仍存在很多問題，另一方面與區(qū)域不注重優(yōu)化配置不同秸稈利用措施來實現(xiàn)利用效率最大化有關。筆者綜述了國內外秸稈綜合利用措施研究進展，以期為實現(xiàn)我國農業(yè)資源高效利用、保護農村生態(tài)環(huán)境、提高農民生活水平及促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展服務提供指導與借鑒。

1 秸稈綜合利用的內涵

防止農業(yè)生產過程中對各種資源的破壞和浪費，減少農業(yè)生產對環(huán)境的污染，發(fā)展農村循環(huán)經(jīng)濟，做到農業(yè)發(fā)展與資源和環(huán)境相互協(xié)調，是當今全球范圍內對農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。秸稈綜合利用是在保障農民基本利益和農田生產力的前提下，通過優(yōu)化組合不同的秸稈利用措施，實現(xiàn)秸稈資源的生產、生活、生態(tài)效益最大化，最終實現(xiàn)糧食增產，農民增收，生態(tài)環(huán)境改善的目標，達到農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求[2]。

秸稈綜合利用要求樹立大農產品觀念，把秸稈作為農產品的一種類型來看待。以秸稈為紐帶，將秸稈收集與生態(tài)種養(yǎng)、秸稈能源化、秸稈工業(yè)原料化有機銜接，加固農業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的鏈條，促進秸稈產業(yè)發(fā)展，拓展農業(yè)產業(yè)的發(fā)展空間，增加農民收入和農業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性。鼓勵和引導秸稈產業(yè)的發(fā)展，以提高我國秸稈綜合利用水平，保護生態(tài)環(huán)境，加快農業(yè)循環(huán)經(jīng)濟和低碳農業(yè)發(fā)展[12]。

2 秸稈利用措施

2.1 秸稈肥料化

化肥的過量施用和不合理的耕作措施導致我國農田土壤養(yǎng)分失衡、結構破壞，進而導致地力退化，土地生產力嚴重降低[13]。人口的日益增長和耕地面積的逐漸減少迫切需要尋找平衡土壤養(yǎng)分、提高土地生產力及確保糧食安全的措施[14]。同時，隨著環(huán)境、生態(tài)、生物鏈和可持續(xù)發(fā)展的理念逐漸深入人心，營養(yǎng)、健康、綠色和無公害農業(yè)成為未來農業(yè)發(fā)展的必然趨勢，因此迫切需要發(fā)展有機肥工業(yè)。秸稈含有豐富的有機質、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等農作物生長所需的多種營養(yǎng)元素，是一種重要的有機肥源，因而其肥料化是改良土壤結構及提高土壤肥力的有效措施[3]。

目前，秸稈肥料化措施主要包括秸稈直接還田和加工商品有機肥。研究發(fā)現(xiàn)，秸稈直接還田能夠增加土壤有機質和氮、磷、鉀含量[15-17]，提高土壤團聚體和水分含量[18-23]，調節(jié)土壤溫度[24-26]，增加土壤動物數(shù)量和活性[27-29]，提高微生物多樣性和數(shù)量[30-31]，增強土壤酶活性[32-33]，抑制田間雜草[34-36]，進而提高作物產量和品質[37-39]。

然而，秸稈直接還田存在很多問題。

一方面，秸稈還田改善土壤肥力的效果不理想，而且還田過程中會產生一系列的次生危害。如秸稈在分解過程中，土壤微生物消耗部分土壤氮素而發(fā)生與作物爭氮，導致作物氮“饑餓”現(xiàn)象[40]；秸稈分解速度較慢，不利于后季作物生根[41]；水田秸稈腐爛過程中會產生許多有機酸，危害作物根系[42]；部分秸稈對下茬作物產生相克反應或自毒作用[43-44]；引發(fā)一些病蟲草害[45]；增加還原氣體的排放，加劇溫室效應[46-48]；對田間全苗、勻苗產生影響[49-50]等。因而，導致秸稈還田提高農作物產量的效果嚴重低于預期。然而，由于對秸稈直接還田提高土壤肥力的機制仍不清楚，目前難以提出合理的秸稈還田配套農藝措施，以充分提高土壤肥力、避免次生危害。因此，今后有待深入研究秸稈直接還田提高土壤肥力的機制，在此基礎上因地制宜地探索合理的秸稈還田配套農藝措施。

另一方面，秸稈還田配套機械不完備也嚴重阻礙了秸稈直接還田的推廣應用[51]。當前的秸稈粉碎裝置對秸稈的粉碎程度較低，粉碎秸稈的裝置成本和功耗均較高；以往的秸稈旋耕、拋撒裝置，使得土壤翻耕深淺程度不同，且粉碎后的秸稈在田間分布不均，嚴重影響出苗[52]。市場上的秸稈還田配套機械機型偏少，產品的可靠性和安全性較差，配套動力嚴重不足，因此秸稈粉碎率、破茬率、掩埋深度等均達不到農藝要求，這不僅延誤農時，還影響秸稈還田效果[53-54]。同時，單項作業(yè)機多，復式作業(yè)機少，機器在田間多次作業(yè)會嚴重破壞土壤結構[55]。另外，秸稈還田機械的國家標準較少，而各廠家對秸稈還田機的理論研究少，對其結構、運動以及動力參數(shù)的配置與選擇缺乏理論和試驗依據(jù)，這導致其設計比較盲目[56]。秸稈還田配套機械成本高，使用率低，政府的投資力度小，阻礙了秸稈還田的實施。未來有待加強秸稈還田配套的低能耗、高效率機械裝置的研發(fā)，以降低秸稈還田的人力和物力成本，促進秸稈直接還田的實施。

秸稈肥料化加工商品有機肥主要是采用特殊工藝科學配比，用高新技術培養(yǎng)和生產菌種，用現(xiàn)代化設備進行溫度、濕度、數(shù)量、質量和時間控制，將秸稈經(jīng)粉碎、堆腐、生物發(fā)酵等過程轉換成優(yōu)質有機肥[57]。目前，國內利用秸稈生產商品有機肥的技術不成熟。其中添加量少和返料率低的新型粘結劑的開發(fā)研究是該技術發(fā)展的瓶頸[58]。用秸稈加工的商品有機肥雖然肥效較高、生態(tài)環(huán)境友好，但秸稈的收集與儲存存在一定的阻礙[59]。由于作物收獲季節(jié)農時較緊，用于秸稈收集的人力不足，且人力收集效率低下，目前尚無高效的秸稈收集打包機械，因此嚴重影響秸稈的收集。另外，當前我國缺乏形成秸稈存儲體系，這都會制約利用秸稈加工商品有機肥的發(fā)展。

2.2 秸稈飼料化

農作物秸稈含有豐富的纖維素、半纖維素、木質素等非淀粉類大分子物質，是草食性家畜重要的粗飼料來源。研究發(fā)現(xiàn)，1.00 t普通秸稈的營養(yǎng)價值與0.25 t糧食的營養(yǎng)價值相當[60]。秸稈飼料化可大幅度提高牛、羊肉及其奶制品的產量和質量，進而改善人民群眾的膳食結構；減少飼料用糧，解決人畜爭糧矛盾；發(fā)展畜牧業(yè)的同時一定程度上解決秸稈的資源化問題，提高秸稈的利用率[61]。

然而，由于秸稈中纖維素、木質素含量較高，蛋白質、維生素含量很低，導致其適口性差、消化率低、營養(yǎng)價值低，直接飼喂效果不佳，因此需要對其進行適當?shù)娘暳匣庸ぬ幚韀62]。秸稈飼料化常用方法主要有物理法、化學法和生物法[63]。物理法設備能耗高，生產的飼料適口性、消化率、營養(yǎng)價值較低?；瘜W法雖可在一定程度上提高秸稈消化率，但存在成本高、易污染等問題。生物法主要采用微生物或酶處理秸稈，使秸稈中的纖維素、半纖維素、木質素等降解轉化為低分子的單糖或低聚糖，最終加工為富含菌體蛋白、維生素等成分的生物蛋白飼料。該方法具有顯著提高秸稈飼料適口性和營養(yǎng)價值及綠色無污染、低能耗等優(yōu)點，同時得到的秸稈飼料中還含有豐富的菌體蛋白、酶類、抑菌因子、維生素及促生長因子等發(fā)酵代謝產物，具有一定的益生保健功效，是當前最具應用潛力和發(fā)展前景的秸稈飼料化方法[62]。因此，秸稈飼料化的研究主要集中于微生物法。

目前，雖然對秸稈飼料化的微生物法處理技術研究取得了一些進展，如鑒定并分離了多種降解秸稈的細菌、真菌、放線菌[64-65]，對發(fā)酵工藝和菌群構成也進行了諸多探索和優(yōu)化改進[66-68]。但該技術仍不夠成熟，存在諸多亟需解決的問題。該技術的核心是秸稈發(fā)酵降解菌株，但至今仍未選育出高產纖維素酶菌株[69]，因此，需繼續(xù)廣泛篩選、分離或采用人工馴化、基因克隆與表達等方法得到纖維素、半纖維素、木質素高效降解菌菌株[62]。同時，該技術規(guī)?；a的工藝及技術非常復雜，生產放大過程受多種因素影響，如菌株生長易受雜菌的影響，需要在無菌或雜菌受抑制的條件下生長，且生產過程易受發(fā)酵溫度、濕度、pH、通氣等條件影響；酶的合成和活性易受降解產物反饋抑制；生長轉化過程中可能還會有少量有毒物質產生[70]。因此，需深入研究秸稈的菌株降解機理，揭示菌株間以及菌株、發(fā)酵產物、底物間的協(xié)同或拮抗關系，進而開發(fā)出成本低、易操作的配套發(fā)酵工藝及技術，并加強生產過程中有毒物質風險評估與防控，避免其通過食物鏈對人體造成毒害[71]。目前，秸稈飼料化多用于牛等反芻動物飼料，缺乏用于單胃動物的飼料化研究，因此，還需考慮家畜的消化生理特性及生長發(fā)育階段對營養(yǎng)的需求，選擇適宜飼料化的秸稈種類，對不同秸稈種類進行優(yōu)化組合，開發(fā)適用于不同家畜及其不同生理階段的微生物發(fā)酵飼料[72-74]。

2.3 秸稈基料化

秸稈基料化是利用機械將秸稈粉碎，以此作為基料栽培食用菌。秸稈富含食用菌所必需的碳源，大多數(shù)秸稈均可作為食用菌的栽培基料[75]。文雯[76]研究發(fā)現(xiàn)，5～8 hm2耕地的秸稈經(jīng)腐熟后可栽培0.07 hm2露地蘑菇，蘑菇產量高達2 000～3 000 kg，因此其基料化是一種投資小、見效快的秸稈利用方式。

目前，我國已能夠利用小麥、水稻、玉米等多種作物秸稈生產雙孢蘑菇、平菇、雞腿菇、杏鮑菇等多種食用菌，但仍面臨單產低、品質差、產業(yè)效益逐漸下降的問題。秸稈基質的優(yōu)化是提高秸稈降解轉化效率、提高食用菌產量的基本保障。秸稈基質化研究主要包括配方優(yōu)化和工藝優(yōu)化兩大方面。前者包括合理的主輔料搭配、碳氮比、料液比等，是提高轉化效率的基礎[77]。后者模式較多，如一次發(fā)酵、二次發(fā)酵、三次發(fā)酵等模式，但各種模式都有自己的優(yōu)缺點[78-79]。然而，目前我國關于溫度、微生物、碳氮比、木質素等關鍵參數(shù)對食用菌生長的影響研究仍十分薄弱，因此，應注重各秸稈基質化關鍵參數(shù)及基礎規(guī)律的研究，同時分析對比各種工藝模式，探討各參數(shù)與降解轉化、產量等的關系。

2.4 秸稈能源化

秸稈是一種很好的清潔可再生能源，每2 t秸稈的熱值相當于1 t標準煤，而平均含硫量只有0.38%，遠低于煤1.00%的平均含硫量，具有顯著的能源效益和環(huán)境效益[80]。秸稈能源化不僅可以提高能源利用效率，而且其生產能源可替代化石燃料的消耗，使能源的配置更為合理，并減少CO2等有害氣體排放，還可緩解農村地區(qū)能源供應短缺的狀況，提高農民生活質量。其能源化的主要方式包括沼氣化、熱解氣化、焚燒發(fā)電、制成固化和液化燃料等[81]。

秸稈沼氣化是秸稈適配人畜糞在厭氧條件下發(fā)酵生產以甲烷為主要成分的可燃氣體。近年來，關于秸稈沼氣化措施的研究集中在通過調節(jié)秸稈碳氮比和改善秸稈質地等預處理優(yōu)化原料發(fā)酵特性、在反應器中增加格柵防止漂浮結殼、時差進料調節(jié)產氣平衡、變換反應器接種物和接種濃度加速反應啟動以及改進發(fā)酵工藝調控反應條件等方面，并取得了一定進展[82-85]。但是當前秸稈沼氣化的產氣率仍不理想，今后有待加強秸稈預處理、反應器結構改進、產氣發(fā)酵工藝過程改進等方面的研究[86]。

秸稈熱解氣化是指在缺氧條件下加熱秸稈，使其中的揮發(fā)性物質隨溫度的升高逐步析出，并在高溫下發(fā)生裂解，裂解得到的氣體和余碳在氧化區(qū)與氧化介質空氣、水蒸汽等發(fā)生燃燒反應，生成的氣體經(jīng)還原區(qū)與碳發(fā)生反應生成CO、H2、CH4、CnH2n等混合可燃氣，即秸稈氣[87]。但目前秸稈熱解氣化仍存在燃氣熱值低、焦油量多、熱能利用效率低、經(jīng)濟效益差等亟待解決的問題[88]。

秸稈焚燒發(fā)電技術也是秸稈能源化的重要方式。丹麥是世界上首個用秸稈焚燒發(fā)電的國家。丹麥BWE公司率先研發(fā)秸稈焚燒發(fā)電技術，迄今在該領域仍保持世界最先進水平[12]。我國秸稈焚燒發(fā)電技術起步較晚，自2004年開始，我國政府和民間才開始關注該技術的推廣和普及。目前，秸稈焚燒發(fā)電技術成本仍遠高于燃煤發(fā)電，且不完全燃燒的秸稈焚燒發(fā)電還可能造成新的空氣污染。軟秸稈進料堵塞、爐壁腐蝕結垢等問題仍有待解決[89]。

秸稈的基本組織是纖維素、半纖維素、木質素，在200～300 ℃下會軟化，此時施加一定壓力使其緊密粘連，冷卻固化成型后即可得到棒狀或顆粒狀新型燃料，也可經(jīng)過一系列的生物發(fā)酵過程生產乙醇[88]。因此，秸稈還可用來加工固體燃料和乙醇。但該技術目前仍不成熟，尚處于實驗室研究階段。

2.5 秸稈工業(yè)原料化

秸稈工業(yè)原料化在我國的開發(fā)利用起步較晚。但由于秸稈資源量豐富、價格低廉，因而，其工業(yè)原料化被認為是極具潛力的利用途徑[90]。目前，秸稈工業(yè)原料化方式包括造紙、制作工藝品、生產一次性餐具、人造絲、人造棉、糠醛、飴糖、醋酸纖維素、木糖醇等，但這些方面的應用由于技術不成熟、成本高、污染重等，尚未得到大規(guī)模的推廣[91]。

秸稈工業(yè)原料化的主要方式集中于生產人造板，是將經(jīng)切割、粉碎、碾磨處理或未經(jīng)處理的秸稈與膠粘劑混合物經(jīng)擠壓、平壓或模壓加工成各種各樣的纖維板材，再經(jīng)一定的化學處理制成裝飾板材、墻板、一次成型家具、包裝材料等。這種秸稈人造板的開發(fā)，對于緩解國內木材供應不足和需求趨緊的矛盾、保護森林資源、生態(tài)環(huán)境具有重要意義[92]。

然而，秸稈人造板產業(yè)化過程中仍存在一些問題。一方面，秸稈的細胞結構特征和化學組分與木材不盡相同，采用傳統(tǒng)辦法進行秸稈破碎和纖維分離，得率低，形態(tài)差，影響產品的物理學性能。另一方面，秸稈表面多含不利于膠合的蠟質和硅質成分，采用傳統(tǒng)的脲醛樹脂或酚醛樹脂膠難以得到滿意的膠合度，尤其是內結合強度。因此，目前國內外已建成的秸稈人造板幾乎都以異氰酸酯為膠粘劑。但同時也引起另外兩個問題：成本問題——異氰酸酯的價格遠高于脲醛樹脂和酚醛樹脂，導致秸稈人造板的成本較高；粘板問題——直接采用異氰酸酯膠粘劑會產生嚴重的粘板現(xiàn)象。

未來有待加強以下幾個方面研究，以解決秸稈人造板產業(yè)存在的問題。①開發(fā)新的秸稈切割、粉碎、碾磨處理方法和破碎設備，以增強秸稈人造板的物理學性能；②秸稈人造板生產工藝的改良，如采用蒸汽加熱處理、生物處理、化學處理等方法，改變秸稈表面性質，消除秸稈表面不利于膠合物質對產品性能造成的不利影響，同時改良秸稈人造板的物理、化學性能，如強度、結構穩(wěn)定性、耐腐蝕性、防火阻燃性等；③改進異氰酸酯生產工藝，降低異氰酸酯價格，優(yōu)化施膠工藝以減小膠粘劑的用量和均勻性，積極開發(fā)新的膠粘劑替代產品，降低秸稈人造板的膠粘劑成本；④探索秸稈人造板的復合方案，將秸稈與木材、竹材、無機物等原料混合使用或將異氰酸酯與酚醛樹脂、無機膠粘劑混合使用，以降低秸稈人造板的生產成本。

3 秸稈綜合利用措施

秸稈是寶貴的物質資源，采用綜合利用措施對秸稈進行系列化開發(fā)、產業(yè)化經(jīng)營，既可提高農產品的綜合加工能力，促進農業(yè)增產、農民增收，又是加強農業(yè)基礎設施建設、維護農業(yè)生態(tài)平衡、實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項重要內容。

多級產業(yè)鏈延伸物質的多級利用是提高物質經(jīng)濟和生態(tài)效益的有效途徑。多級利用原則要求按照循環(huán)經(jīng)濟原理開展物質的資源化利用，對物質進行多次利用，通過延長物質的使用周期來提高物質的資源化利用效率。根據(jù)多級利用的原則，秸稈綜合利用的最佳途徑是在秸稈資源化利用過程中延長產業(yè)鏈，利用產業(yè)內部各要素間的共生耦合與協(xié)同作用形成相對完善、閉合的產業(yè)網(wǎng)絡，建立閉路循環(huán)工藝，實現(xiàn)秸稈資源循環(huán)利用，即將秸稈資源作為原料投入到某一生產過程，該生產過程的廢料或副產品經(jīng)過轉化再進入下一個生產過程，最終的廢料返回農田，從而產生新的秸稈資源（圖1）[93]。整個綜合利用過程最大程度地實現(xiàn)了秸稈中物質和能量的資源化，并減少廢棄物向環(huán)境的直接排放。

目前，關于秸稈綜合利用措施已有大量研究。這些研究主要集中于以下3個方面。首先是影響秸稈綜合利用的形成機制。朱建春等[9]研究發(fā)現(xiàn)，政策、技術、地域、農戶社會經(jīng)濟狀況和個人素質通過直接影響農戶秸稈綜合利用意愿而間接影響農戶秸稈綜合利用行為，并構成陜西農作物秸稈綜合利用的形成機制。其次是耦合不同秸稈利用措施，以提高秸稈利用效率。張無敵等[94]研究發(fā)現(xiàn)，添加沼氣發(fā)酵殘留物養(yǎng)豬，育肥1頭豬能節(jié)約成本50元以上，養(yǎng)魚能增產鮮魚10%～30%，沼肥不但是優(yōu)質的有機肥，還是理想的土壤改良劑；沼液既是無污染的廣譜性生物農藥，又是良好的種子浸種液；用沼氣發(fā)酵殘留物栽培蘑菇，產菇快且質量好，比傳統(tǒng)栽培料增產10%～30%；沼氣貯糧和保鮮水果蔬菜等也均能取得良好的效益。因此，沼氣和殘留物的綜合利用所帶來的效益遠比秸稈沼氣化本身的價值高得多。鐘珍梅等[95]運用能值理論對福清星源畜牧場以沼氣為紐帶的種養(yǎng)結合循環(huán)農業(yè)模式進行評價，結果表明，循環(huán)農業(yè)模式整體效益優(yōu)于單純的生豬養(yǎng)殖模式，環(huán)境負載率比后者降低了15.00%，可持續(xù)發(fā)展指數(shù)提高了15.71%，經(jīng)濟效益提高了18.96%，循環(huán)農業(yè)模式是實現(xiàn)“資源減量化、物質再循環(huán)和再利用及提高生態(tài)效益、經(jīng)濟效益的有效途徑。程云輝等[96]通過將山芋藤、花生秸、玉米秸菌糠添加到肉羊育肥配合飼料中，研究發(fā)現(xiàn)，菌糠可作為較好的山羊育肥飼料。最后是秸稈綜合利用效益評價。張燕[97]通過對比分析我國秸稈資源肥料、飼料、基料、能源、工業(yè)原料化5種利用方式的生態(tài)、經(jīng)濟及社會三大效益，認為飼料、肥料及能源的傳統(tǒng)利用方式雖較適宜發(fā)展，但其“合理卻并非有效”，唯有發(fā)展秸稈人造板這樣的“新型環(huán)保+效益”的工業(yè)生態(tài)產業(yè)才符合我國國情。楊增玲等[98]采用灰色關聯(lián)理想解法對黑龍江地區(qū)的秸稈綜合利用方案效益進行評價，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)秸稈綜合利用效益從大到小依次為飼料化、肥料化、能源化、基料化、工業(yè)原料化。黃春等[99]利用能值生態(tài)足跡方法對廣漢市和大邑縣水稻和小麥秸稈利用的人均生態(tài)足跡進行了評價，發(fā)現(xiàn)廣漢市水稻秸稈不同利用方式的人均生態(tài)足跡從大到小依次為肥料化、原料化、焚燒及其他、飼料化、沼氣化，小麥秸稈不同利用方式的人均生態(tài)足跡從大到小依次為肥料化、焚燒及其他、原料化、沼氣化、飼料化；大邑縣水稻秸稈不同利用方式的人均生態(tài)足跡從大到小依次為原料化、肥料化、沼氣化、焚燒及其他、飼料化，小麥秸稈不同利用方式的人均生態(tài)足跡從大到小依次為肥料化、焚燒及其他、原料化、沼氣化、飼料化。

盡管如此，由于秸稈綜合利用措施尤其是各種利用秸稈資源產出各種副產品的單獨過程加“環(huán)”組“鏈”技術不成熟甚至嚴重缺乏，貯、養(yǎng)、加、銷各環(huán)節(jié)仍難以有機銜接，很多秸稈綜合利用措施仍停留在實驗室研究或小規(guī)模試驗階段，仍未得到大規(guī)模的推廣應用，因而導致我國秸稈綜合利用率嚴重偏低，僅以秸稈肥料化為主，秸稈產業(yè)化利用途徑較窄，秸稈綜合利用的目標難以實現(xiàn)。

4 秸稈綜合利用措施的研究重點及發(fā)展趨勢

秸稈綜合利用措施一直是農業(yè)研究的熱點問題之一，并取得了很大進展，但仍存在一些迫切需要解決的問題。開展秸稈綜合利用是我國農業(yè)資源高效利用、農村生態(tài)環(huán)境保護、農民生活水平提高、農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。同時，它還可增加就業(yè)機會，繁榮農村經(jīng)濟；增加秸稈附加值，提高農民收入，帶動農戶種糧積極性，提高我國糧食安全性；增加能源及資源供給，提高我國能源及資源安全性。因此，大力實施秸稈綜合利用，利國利民。未來秸稈綜合利用措施的研究應重點集中在以下幾個方面：

4.1 加強秸稈直接還田，提高土壤肥力的機制研究

盡管秸稈直接還田能在一定程度上提高土壤肥力，但其提高土壤肥力、增加作物產量的效果仍不理想，且伴隨著一系列次生危害。因此，迫切需要揭示秸稈直接還田，提高土壤肥力的微生物學、酶學、動物學、化學計量學機制，以開發(fā)適宜的秸稈直接還田配套的農藝措施，充分發(fā)揮秸稈直接還田提高土壤肥力的作用，同時避免次生危害的發(fā)生，進而達到充分提高作物產量的目的。

4.2 重視秸稈利用配套機械裝置和儲運體系的改進和開發(fā)

進一步發(fā)展秸稈粉碎還田機、深松機、大功率拖拉機等機械，保證秸稈直接還田的順利、高效實施。加強秸稈利用的配套機械裝置的開發(fā)和改進，尤其要重視秸稈撿拾和打捆機械，如青貯收獲機、秸稈打捆機的開發(fā)。另外，秸稈密度小，占地面積大，堆放需要較大的空間，再加上秸稈資源供應的季節(jié)性導致其不能持續(xù)供應，這些都迫切需要在不同級別的行政單元建立不同規(guī)模的秸稈收集站點和儲運體系。

4.3 秸稈利用措施單獨過程加“環(huán)”組“鏈”技術的改進和開發(fā)

隨著秸稈綜合利用概念的提出，新的秸稈利用措施也不斷被開發(fā)，但不同秸稈利用措施均存在一定問題，制約著秸稈利用率和利用層次的提高。因此，有待加強已有秸稈利用措施的改進和產業(yè)化。同時，加強秸稈利用新技術、新方法的研發(fā)。通過各種加“環(huán)”組“鏈”技術，將各種秸稈利用措施有機組合起來，形成多層次、多途徑的綜合利用方式，實現(xiàn)秸稈資源化利用的產業(yè)化和高效化目標。另外，秸稈綜合利用需要先進技術的支撐，相關的科研單位、企業(yè)要加強交流與合作，結合我國農時特點和農作物區(qū)域特征共同研究秸稈利用先進工藝和技術。同時，做好相關技術的推廣和培訓工作。

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