李 虹 馬金虎
(陜西省榆林市榆陽(yáng)區(qū)鄉(xiāng)村振興服務(wù)中心,陜西 榆林 719000)
目前,農(nóng)作物秸稈用于直接還田,改善農(nóng)業(yè)耕地土壤,保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,與此同時(shí)用農(nóng)作物秸稈還田法能夠提高糧食生產(chǎn)量,還可以滋養(yǎng)和培育優(yōu)質(zhì)土壤,為將來(lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到增產(chǎn)功效。伴隨農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)進(jìn)行,多數(shù)荒山、荒地開(kāi)墾為農(nóng)田,但是忽視了生態(tài)環(huán)境保護(hù),導(dǎo)致土壤越來(lái)越貧瘠,農(nóng)田四周環(huán)境惡化,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展毫無(wú)益處。農(nóng)作物秸稈在秋收以后會(huì)堆積在田間地里,伴隨科技持續(xù)發(fā)展,農(nóng)作物秸稈利用途徑逐漸開(kāi)發(fā),可以將其轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕Y源,用于還田養(yǎng)地或是制肥等,秸稈均可以產(chǎn)生重要作用。
農(nóng)作物秸稈就是中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的農(nóng)業(yè)廢棄物,見(jiàn)圖1所示,在過(guò)去的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,農(nóng)戶均會(huì)直接選取焚燒秸稈的方式對(duì)廢棄秸稈進(jìn)行集中化處理。可是,伴隨人們?cè)絹?lái)越關(guān)注生態(tài)環(huán)境建設(shè),焚燒農(nóng)作物秸稈對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)帶來(lái)不良影響的問(wèn)題備受關(guān)注。中國(guó)因?yàn)檗r(nóng)作物秸稈焚燒導(dǎo)致各種環(huán)境污染問(wèn)題占據(jù)環(huán)境污染類(lèi)型的70%,嚴(yán)禁焚燒農(nóng)作物秸稈是目前實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù),有效改善生態(tài)環(huán)境的主要問(wèn)題之一。伴隨人們對(duì)農(nóng)作物秸稈綜合利用問(wèn)題研究的持續(xù)深化,農(nóng)作物秸稈在別的領(lǐng)域蘊(yùn)含的潛能慢慢被越來(lái)越多的人發(fā)現(xiàn),就現(xiàn)階段而言,各地農(nóng)業(yè)管理部門(mén)逐漸監(jiān)督農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員經(jīng)過(guò)秸稈還田取代焚燒作物秸稈的方法進(jìn)行秸稈處理,借此降低農(nóng)作物秸稈焚燒對(duì)生態(tài)環(huán)境帶領(lǐng)的影響。經(jīng)過(guò)秸稈還田模式的進(jìn)行,國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境得到了有效的改善,可是農(nóng)作物秸稈綜合利用方面,相關(guān)研究人員還有很大的發(fā)展空間,借此,在將來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),怎么經(jīng)過(guò)農(nóng)作物秸稈綜合利用研究改善生態(tài)環(huán)境是人們關(guān)注的重要問(wèn)題。
圖1 秸稈
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)通常有玉米、小麥等作物,一些地區(qū)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要農(nóng)作物種植機(jī)械化區(qū)域,在增加秸稈青貯、還田等農(nóng)作物秸稈綜合利用的同時(shí),持續(xù)創(chuàng)新拓寬秸稈綜合利用途徑,在這之中,秸稈還田就是綜合利用方式之一,占綜合利用的80%以上。在現(xiàn)階段秸稈綜合利用處理環(huán)節(jié)中,很多人尚未意識(shí)到秸稈商品化利用的意義,而且因?yàn)楝F(xiàn)下秸稈綜合利用設(shè)施設(shè)備處在開(kāi)發(fā)研究過(guò)程中,處理秸稈時(shí),現(xiàn)階段所能使用的綜合處理方式均不夠精細(xì),造成并未發(fā)揮出綜合利用之效。比方說(shuō),秸稈還田過(guò)程中,要把秸稈粉碎,接著深翻到土壤中經(jīng)過(guò)土壤分解轉(zhuǎn)變成肥料。但是在操作中,因?yàn)樵O(shè)施設(shè)備落后,一些處理人員對(duì)這一技術(shù)的原理與意義認(rèn)識(shí)不深刻,掌握還田方式應(yīng)用時(shí)機(jī)不足,深翻深度匱乏,致使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員在第二年農(nóng)耕時(shí),秸稈沒(méi)有得到完全分解,秸稈里面的營(yíng)養(yǎng)不能被作物充分吸收,致使苗黃苗弱的問(wèn)題發(fā)生。再者,秸稈粉碎長(zhǎng)度大,導(dǎo)致土壤疏松,土壤間隙大,播種種子后,種子和土壤接觸程度不能滿足種子發(fā)芽與生長(zhǎng),造成缺苗與斷壟,對(duì)下一季產(chǎn)量帶來(lái)了負(fù)面影響,減少了農(nóng)作物產(chǎn)量。
目前國(guó)內(nèi)農(nóng)作物秸稈商業(yè)化發(fā)展并不完整,秸稈綜合利用項(xiàng)目不多,因?yàn)檎吆头伤萍s,農(nóng)戶無(wú)法使用直接焚燒的形式進(jìn)行秸稈處理,而且缺乏有效的處理方式助力農(nóng)戶處理秸稈。所以,農(nóng)戶把秸稈丟棄,甚而一些農(nóng)戶把秸稈拋擲于河道,秸稈腐爛導(dǎo)致水文環(huán)境被污染。同時(shí),伴隨秸稈數(shù)量則更加,這些廢棄的秸稈沉積于水底,造成河床增加,夏天雨水密集,對(duì)防洪和排澇等帶來(lái)了麻煩。要綜合本地實(shí)況,開(kāi)發(fā)綜合利用項(xiàng)目,增強(qiáng)秸稈利用效果,增強(qiáng)秸稈肥料和飼料化利用,創(chuàng)新拓寬利用途徑,提升作物秸稈綜合利用效率。
國(guó)內(nèi)農(nóng)作物秸稈綜合利用處在發(fā)展階段,機(jī)械化利用程度有待提升,以現(xiàn)階段的技術(shù)水平,農(nóng)作物秸稈處理機(jī)械化設(shè)備工作效率仍舊有待提高。而且,因?yàn)槟壳皣?guó)內(nèi)農(nóng)作物秸稈處理設(shè)備價(jià)格比較高,諸多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員因?yàn)樽陨淼慕?jīng)濟(jì)條件不足,沒(méi)有購(gòu)買(mǎi)機(jī)械化秸稈處理設(shè)施設(shè)備的經(jīng)濟(jì)能力,在進(jìn)行農(nóng)作物秸稈處理的時(shí)候,只有通過(guò)租賃設(shè)備等方式處理余下的作物秸稈。但是,處理農(nóng)作物秸稈必須要花費(fèi)一些時(shí)間,特別是秸稈還田,土壤需要一些時(shí)間才可以完全分解秸稈,發(fā)揮肥力,要綜合深耕技術(shù),提升農(nóng)作物秸稈還田利用率。
經(jīng)過(guò)綜合利用農(nóng)作物秸稈發(fā)展雙胞菇和蘑菇農(nóng)業(yè)特色生產(chǎn)加以獎(jiǎng)補(bǔ),繼而推動(dòng)農(nóng)作物秸稈綜合利用。依據(jù)各地區(qū)農(nóng)作物秸稈綜合利用工程實(shí)施方案精神,需要結(jié)合本地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)扶貧、人居環(huán)境治理和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)等實(shí)際,激勵(lì)農(nóng)業(yè)種植能手和家庭農(nóng)場(chǎng)借助農(nóng)作物秸稈作為基料,積極發(fā)展各種蔬菜產(chǎn)業(yè)且加以獎(jiǎng)補(bǔ)。部分地區(qū)構(gòu)成了蔬菜種植秸稈基料化利用基地,帶動(dòng)各農(nóng)戶發(fā)展蔬菜產(chǎn)業(yè)。經(jīng)過(guò)基料化利用作物秸稈,可以推動(dòng)蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展,而且還可以豐富農(nóng)作物秸稈綜合利用方式。
3.2.1 直接還田。涵蓋了秸稈粉碎翻埋、直接覆蓋于松耙粉碎這幾種方法。首先,可以提升地力。秸稈還田土壤全氮增加0.001到0.1%,速效磷提升每公斤3到80mg。其次,可以改進(jìn)土壤理化性狀。按照試驗(yàn),秸稈直接還田6年,孔隙度可以提高3%,水穩(wěn)性團(tuán)聚體提升90%以上。最后,土壤微生物量提升,增加酶活性。按照有關(guān)試驗(yàn),秸稈直接還田6年,20cm左右的耕層系細(xì)菌與真菌數(shù)量會(huì)提高142%與115%;全部的酶活性都會(huì)加強(qiáng),堿性磷酸梅,秸稈翻壓會(huì)提高到每公頃14mg左右,覆蓋增加每公斤13mg左右,而秸稈覆蓋可以降低蒸發(fā)量51mm。
3.2.2 制作為優(yōu)質(zhì)肥還田。通常分場(chǎng)地堆漚肥與工廠化處理生產(chǎn)商品有機(jī)肥,畜禽糞便和秸稈混合比例是1:0.3。持續(xù)幾年使用有機(jī)肥折合每一公頃有機(jī)碳2526公斤,會(huì)提升土壤有機(jī)質(zhì),增加土壤全氮、全磷、速效磷與速效鉀,PH值穩(wěn)定。
3.3.1 生物質(zhì)發(fā)電。將農(nóng)作物秸稈當(dāng)成燃料的發(fā)電方法。按照對(duì)相關(guān)電廠的調(diào)查研究可以推算出,每2t秸稈可以產(chǎn)生的熱量接近1t的標(biāo)準(zhǔn)煤,而用秸稈取代煤燃燒,能夠大大降低二氧化碳合煙塵排放量。
3.3.2 固化成型和熱解氧化。把農(nóng)作物秸稈采取敞開(kāi)式迅速碳化窯與配套設(shè)備,固化成型與熱解氧化,加工為綠色燃料。而碳化秸稈,可以產(chǎn)碳220公斤、木醋酸液250公斤,焦油和燃?xì)夥謩e為40公斤、2000m3。農(nóng)作物秸稈固化燃燒的過(guò)程中,二氧化碳排放量較少,排煙濃度也少。除此以外,熱解氣化以后導(dǎo)致的燃?xì)馐呛吞烊粴獬煞诸?lèi)似的一種清潔能源,燃?xì)饫锩娲嬖谥倭康牡趸锱c硫化物,通過(guò)鍋爐燃燒以后排出。
3.4.1 生產(chǎn)纖維素乙醇。關(guān)鍵是以生物質(zhì)秸稈作為材料,在秸稈中提取酒精燃料。利用秸稈生產(chǎn)乙醇,能夠降低秸稈焚燒排放二氧化氮、二氧化硫等污染物,避免污染生態(tài)環(huán)境。再者,生產(chǎn)出來(lái)的乙醇汽油實(shí)則屬于清潔發(fā)動(dòng)機(jī)燃料油,能夠減少汽車(chē)尾氣排放量。
3.4.2 制漿造紙。采取亞硫酸胺方式清潔制漿技術(shù),生產(chǎn)紙制品。首先,可以減少二氧化碳,改善生態(tài)環(huán)境。運(yùn)用秸稈可以生產(chǎn)出本色漿,一萬(wàn)噸的秸稈,能夠產(chǎn)出3500t的本色漿,3000t本色紙,可以保護(hù)林地不被隨意砍伐,而被保護(hù)林地每一年能夠吸收2.56萬(wàn)噸二氧化碳,釋放氧氣2.27萬(wàn)噸;其次,可以減少化肥用量,降低煤耗與污染物排放量。
3.4.3 建材原料。農(nóng)作物秸稈能夠用來(lái)加工建筑材料,取代磚石與木材,拓寬作物秸稈綜合利用途徑,科學(xué)使用資源,降低森林資源消耗。將秸稈當(dāng)成原材料制成墻板,有著很好的保溫性,同時(shí)又美觀、實(shí)用。其次,秸稈墻板耐用,秸稈板材利用率高,慢慢取代了磚石結(jié)構(gòu)墻板。
農(nóng)作物秸稈如果直接作為飼料,根據(jù)口感來(lái)分析,該質(zhì)地堅(jiān)硬且口感差;根據(jù)營(yíng)養(yǎng)來(lái)分析,粗纖維含量高,蛋白質(zhì)和胡蘿卜素等含量較低,營(yíng)養(yǎng)成分較少,所以家畜采食量小,不容易消化。可是如果對(duì)秸稈加工處理,減少秸稈里面的木質(zhì)纖維素含量,就可以提高蛋白質(zhì)含量,改進(jìn)適口性,提升營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,增加動(dòng)物采食量與消化率。秸稈加工處理方式多,常見(jiàn)的就是青貯和揉搓等,詳細(xì)根據(jù)畜禽養(yǎng)殖規(guī)模和秸稈數(shù)量等進(jìn)行挑選。對(duì)農(nóng)作物秸稈精細(xì)加工處理,制成營(yíng)養(yǎng)飼料,益于發(fā)展畜牧業(yè),與此同時(shí)經(jīng)過(guò)秸稈過(guò)腹還田,可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益。
如果要有效拓寬農(nóng)作物秸稈綜合利用途徑,第一步需要本地有關(guān)政府部門(mén)和農(nóng)業(yè)部門(mén)增加對(duì)農(nóng)作物秸稈綜合利用技術(shù)推廣的關(guān)注度,全面結(jié)合本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)實(shí)情況,對(duì)農(nóng)作物秸稈綜合利用合理規(guī)劃與推廣,主動(dòng)組織本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員構(gòu)建秸稈綜合利用示范基地,同時(shí)嚴(yán)格按照本地地形地貌和農(nóng)作物種植品種科學(xué)挑選農(nóng)作物秸稈綜合利用方式進(jìn)行針對(duì)性推廣。構(gòu)建示范基地,增加本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員對(duì)于秸稈還田的進(jìn)一步認(rèn)知,讓生產(chǎn)人員可以直觀了解秸稈綜合利用優(yōu)勢(shì),從而積極推廣和普及該種秸稈綜合利用技術(shù)。
按照當(dāng)下國(guó)內(nèi)一些地區(qū)農(nóng)作物秸稈綜合利用現(xiàn)實(shí)情況分析,對(duì)作物秸稈綜合利用處理,不單是自然生態(tài)建設(shè)的需要,還是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的關(guān)鍵途徑。國(guó)內(nèi)有關(guān)政府部門(mén)需要增加對(duì)秸稈綜合利用技術(shù)推廣的關(guān)注度,促進(jìn)秸稈機(jī)械化處理,加速農(nóng)業(yè)機(jī)械化與生態(tài)發(fā)展。同時(shí)經(jīng)過(guò)相關(guān)扶持政策,增加對(duì)農(nóng)業(yè)種植人員的農(nóng)業(yè)機(jī)具購(gòu)買(mǎi)補(bǔ)貼政策,并對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不佳的地區(qū),本地政府部門(mén)需要積極推廣當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)機(jī)具租賃服務(wù),經(jīng)過(guò)對(duì)本地具備強(qiáng)大經(jīng)濟(jì)實(shí)力的農(nóng)業(yè)合作社與個(gè)人購(gòu)買(mǎi)機(jī)械扶持政策,購(gòu)買(mǎi)作物秸稈處理機(jī)械化設(shè)施設(shè)備,給本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員提供租賃服務(wù),通過(guò)經(jīng)過(guò)財(cái)政補(bǔ)貼形式,和農(nóng)業(yè)種植人員一并承擔(dān)起租賃費(fèi)用。采取該種政策方式,不但可以緩解本地區(qū)農(nóng)業(yè)種植人員處理農(nóng)作物秸稈的成本,還可以提升本地農(nóng)業(yè)種植人員對(duì)農(nóng)作物秸稈處理和利用的關(guān)注力度,大力支持農(nóng)作物秸稈綜合利用處理工作正常推進(jìn),合理優(yōu)化本地農(nóng)機(jī)機(jī)械裝備結(jié)構(gòu),提升秸稈處理效率,增強(qiáng)自然生態(tài)環(huán)境建設(shè),改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。
伴隨現(xiàn)下國(guó)內(nèi)農(nóng)作物秸稈綜合利用技術(shù)持續(xù)發(fā)展,現(xiàn)階段農(nóng)作物秸稈綜合利用途徑在持續(xù)拓寬。本地有關(guān)部門(mén)需要按照本地發(fā)展現(xiàn)實(shí)情況,持續(xù)拓寬農(nóng)作物秸稈綜合利用渠道。比如本地區(qū)部門(mén)需要按照本地實(shí)況積極推動(dòng)本地畜牧業(yè)發(fā)展,提升牲畜養(yǎng)殖量,通過(guò)本地畜牧養(yǎng)殖專業(yè)戶和養(yǎng)殖場(chǎng)合作,增加對(duì)資金扶持和養(yǎng)殖技術(shù)的服務(wù),激勵(lì)其對(duì)于農(nóng)作物秸稈綜合利用的運(yùn)用,增強(qiáng)對(duì)青貯等部分和畜牧養(yǎng)殖戶緊密相連的秸稈綜合利用技術(shù)推廣。同時(shí)運(yùn)用畜牧養(yǎng)殖中產(chǎn)生的生物糞肥資源,增加對(duì)秸稈堆漚還田技術(shù)的推廣和指導(dǎo),不但可以實(shí)現(xiàn)綜合利用農(nóng)作物秸稈,還可以提高本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者合理使用有機(jī)肥,減少化肥用量。
農(nóng)作物秸稈綜合利用盡管經(jīng)濟(jì)效益和發(fā)展空間十分客觀,可是其需要的資金投入大。如果要實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈綜合利用,純粹依靠本地政府部門(mén)財(cái)政支持是不夠的。所以,本地有關(guān)部門(mén)需要增加對(duì)社會(huì)資金的開(kāi)發(fā),采取招商引資的模式,促進(jìn)本地秸稈綜合利用企業(yè)構(gòu)建,準(zhǔn)確引導(dǎo)部分投資者投入到農(nóng)作物秸稈綜合利用項(xiàng)目中。比方說(shuō),食用菌種植、造紙等企業(yè)。經(jīng)過(guò)推廣項(xiàng)目,促進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,除了可以提升本地農(nóng)作物秸稈綜合利用效率以外,還有利于農(nóng)作物秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。
總的來(lái)說(shuō),農(nóng)作物秸稈綜合利用途徑是各種各樣的,并非單一的,與此同時(shí)農(nóng)作物秸稈的實(shí)用性以及效果均十分明顯,逐漸發(fā)展成了諸多材料的替代品。全面提升農(nóng)作物秸稈利用率,旨在降低直接焚燒農(nóng)作物秸稈帶來(lái)的危害性,豐富可利用資源,有效改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,給農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)的土壤。
農(nóng)村科學(xué)實(shí)驗(yàn)2022年18期