農(nóng)作物秸稈是是當(dāng)今世界上僅次于煤炭、石油和天然氣的第四大能源。我國(guó)秸稈資源非常豐富，每年產(chǎn)生的秸稈相當(dāng)于300多萬(wàn)t氮肥、700多萬(wàn)t鉀肥、70多萬(wàn)t磷肥，這相當(dāng)于全國(guó)每年化肥用量的1/4。但長(zhǎng)期以來(lái)焚燒秸稈的習(xí)慣依然存在，不僅嚴(yán)重污染環(huán)境，而且造成能源的重大浪費(fèi)。因此，推廣和發(fā)展農(nóng)作物秸稈綜合利用技術(shù)，具有重大而深遠(yuǎn)的意義，也是目前國(guó)家重點(diǎn)推廣實(shí)施的保環(huán)境護(hù)和資源利用的重要技術(shù)。
農(nóng)作物秸稈綜合利用技術(shù)是由諸多單項(xiàng)技術(shù)組成且相對(duì)獨(dú)立的新型實(shí)用技術(shù)，比較成熟或正在發(fā)展的技術(shù)主要有：秸稈粉碎還田及用作育菇培料，轉(zhuǎn)化為家畜飼料，秸稈氣化及發(fā)電，制造建材及工業(yè)用途，農(nóng)作物秸稈也可以經(jīng)過(guò)
秸稈顆粒機(jī)、
秸稈壓塊機(jī)壓制成生物質(zhì)成型燃料，生物質(zhì)成型燃料又被稱(chēng)為“秸稈煤”，“秸稈煤”是未來(lái)替代煤等化石能源最佳的選擇。
1、秸稈粉碎還田及用作育菇培料
1.1粉碎翻壓覆蓋直接還田
它是以機(jī)械的方式將田間的農(nóng)作物秸稈直接粉碎并拋撒于地表，隨即耕翻人士，使之腐爛分解。據(jù)農(nóng)技人員連續(xù)6年跟蹤試驗(yàn)測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量增加2倍，速效氮增加3倍；土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)改善，保水、透氣，吸水能力提高：地溫提高1～2℃。該技術(shù)的實(shí)施不僅能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，降低土壤容量，防止土地板結(jié)，而且能減少秸稈的養(yǎng)分和水分的自然損失，有利于蓄水保墑，減少資源浪費(fèi)，凈化周?chē)h(huán)境。同時(shí)，能提高工效，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，爭(zhēng)搶農(nóng)時(shí)，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，增加農(nóng)民收入。一般情況下連續(xù)3年以上，可使小麥增產(chǎn)7%~8%，玉米增產(chǎn)5%～6%。這種還田方式通常有兩種，一種是以拖拉機(jī)為動(dòng)力懸掛聯(lián)合收獲機(jī)械：另一種是聯(lián)合收割機(jī)在收獲果實(shí)的同時(shí)將秸稈切碎直接還田。
1.2粉碎堆積腐化還田
將粉碎的秸稈加入人糞尿，堆積成堆，然后封泥，有機(jī)物在微生物作用下逐步礦質(zhì)化和腐殖化，腐熟，形成優(yōu)質(zhì)肥料。堆腐還田能提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)速效養(yǎng)分的釋放，提高土壤含水量和農(nóng)作物產(chǎn)量，具有作用最好、效果最快的特點(diǎn)。堆腐還田的缺點(diǎn)是漚制時(shí)間較長(zhǎng)，一般需3個(gè)月以上。三是過(guò)腹還田。利用秸稈中的營(yíng)養(yǎng)成分作為動(dòng)物飼料，再以其排出的糞尿回歸田地。
1.3秸稈育菇
以玉米稈、稻草等秸稈，經(jīng)熱蒸、消毒，發(fā)酵、化學(xué)處理后，可用作種植平菇、草菇、風(fēng)尾菇等的培料，能大大降低生產(chǎn)成本。
2、秸稈處理后作家畜飼料
麥秸、稻草及玉米秸稈是產(chǎn)量最大的農(nóng)作物廢棄物，利用這些秸稈轉(zhuǎn)化為飼料具有廣闊前途。隨著草原場(chǎng)退化嚴(yán)重，放畜量超載嚴(yán)重，用秸稈飼料搭配精飼料的圈養(yǎng)方式迅速擴(kuò)展。秸稈在飼料利用方面主要為青貯、氨化、制塊和制粒、微生物處理等。
2.1青貯處理
就是將飽含液汁的表綠牧草飼料、秸稈等經(jīng)過(guò)加工并添加一定比例的添加劑，壓實(shí)后密封貯存，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的乳酸發(fā)酵后，轉(zhuǎn)化成含有豐富蛋白質(zhì)維生素及適口性好的飼料。這種方法能長(zhǎng)期保持青綠多汁的營(yíng)養(yǎng)特性，養(yǎng)分損失少。一般調(diào)制干草養(yǎng)分損失達(dá)20%~30%．而青貯一般損失僅8%~10%，胡蘿卜素?fù)p失極小，并可長(zhǎng)期貯存，消化率高、適口性好，占地空間少。
2.2氨化處理
此方法應(yīng)用最廣泛，有堆垛法、氨化池法、氨化爐法等。一般來(lái)說(shuō)，氮化秸稈的消化率可提高20%左右．粗蛋白含量也可提高1～1.5倍。秸稈經(jīng)氨化處理后質(zhì)地變得松軟，具有糊香味，牲畜愛(ài)吃，采食速度、采食量提高，且能改善秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
2.3微貯及冷壓處理
主要是針對(duì)含水量低的麥秸、稻草以及半黃或黃干玉米秸、高梁秸等不宜青貯的秸稈。微生物發(fā)酵貯存技術(shù)是利用微生物發(fā)酵的原理．使農(nóng)作物秸稈在微貯過(guò)程中，將大量的木質(zhì)纖維類(lèi)物質(zhì)降解為易發(fā)酵糖類(lèi)，并轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性脂肪酸、二氧化碳等，成為牛、羊等家畜的飼料。它比氨化飼料成本低。而塊狀秸稈飼料就是利用冷壓技術(shù)將粉碎的秸稈擠壓成小塊，水分少、體積小，可保留飼料的纖維，又便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，使之商品化。加工的飼料塊有炒香味，牛羊喜歡吃。
3秸稈氣化及發(fā)電
3.1秸稈氣化作生活燃料
秸稈氣化集中供氣技術(shù)是一種生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)，是將玉米秸稈、小麥秸稈等生物質(zhì)原料粉碎后在氣化反應(yīng)爐中半通過(guò)熱解反應(yīng)或高溫裂解，變成以一氧化碳和氫氣為主的可燃?xì)怏w。秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)由生物質(zhì)氣化站，燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)和用戶(hù)室內(nèi)設(shè)施三部分組成。氣化站主要設(shè)備由固定床下喂入式生物質(zhì)氣化器、燃?xì)鈨艋�、貯存器、貯存柜、風(fēng)機(jī)和給料機(jī)構(gòu)成；燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)由聚丙烯或聚乙稀塑料連接而成：用戶(hù)室內(nèi)配有活性炭濾清器、燃?xì)饬髁勘砗偷蜔嶂等細(xì)鉅t。秸稈氣化集中供氣技術(shù)的設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，價(jià)格低廉，能減少或防止秸稈污染，改善生活環(huán)境，提高農(nóng)民生活質(zhì)量。這項(xiàng)工程適于秸稈資源豐富、農(nóng)民生活水平較高的農(nóng)村地區(qū)，以自然村為單位進(jìn)行推廣。以山東省能源研究所研制生產(chǎn)的低熱值生物質(zhì)氣化裝置為例，1 kg秸稈一般可以生產(chǎn)2m3混合可燃?xì)怏w，其熱值為5 MJ/m3左右，農(nóng)民每戶(hù)每天需用氣2~3m3左右，若按燃?xì)鈨r(jià)格0.22元/m3計(jì)算，每月用氣費(fèi)用為13.2~19.8元，每戶(hù)每年約需用1t秸稈原料，通過(guò)秸稈氣化技術(shù)可消化當(dāng)?shù)赜衩捉斩捒偭康?/3。沼氣的運(yùn)用不僅為農(nóng)民生活帶來(lái)了方便，而且增加了農(nóng)民收入。
3.2秸稈發(fā)電
在目前能源緊張的情況下，秸稈發(fā)電不僅每年可以消化掉廢置的秸稈，而且還可獲得可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益、良好的生態(tài)效益和社會(huì)效益。丹麥?zhǔn)鞘澜缟鲜紫仁褂媒斩挵l(fā)電的國(guó)家，首都哥本哈根的阿維多發(fā)電廠(chǎng)建于20世紀(jì)90年代，被譽(yù)為全球效率最高、最環(huán)保的熱電聯(lián)供電廠(chǎng)之一。阿維多電廠(chǎng)每年燃燒15萬(wàn)t秸稈，可滿(mǎn)足幾十萬(wàn)用戶(hù)的供熱和用電需求。使用秸稈發(fā)電，電廠(chǎng)降低了原料的成本，百姓享受了便宜的電價(jià)，環(huán)境受到保護(hù)，新能源得以開(kāi)發(fā)，同時(shí)還使農(nóng)民增加了收入�，F(xiàn)在我國(guó)已在部分地區(qū)進(jìn)行發(fā)電應(yīng)用，同時(shí)一批新型秸稈發(fā)電廠(chǎng)正在投資興建中。
4、制造建材及工農(nóng)業(yè)用料
4.1制造建材
不同作物秸稈的重量與品質(zhì)也不同，可將不同的秸稈加工成各種墻體材料、保溫材料等人造板材，可替代大量木材。我國(guó)年產(chǎn)小麥1.3億t．麥秸年產(chǎn)量在1.5億t位以上。如果每年取麥秸總量的0.5%生產(chǎn)板材，可替代150萬(wàn)m3原木。麥秸墻體保溫材密度為0.2—0.25 g/cm3，導(dǎo)熱系數(shù)與聚氨脂泡沫、巖棉相似，但其成本僅為它們的1/4~1/3。棉桿可代替木材制造纖維板、中密度板、保溫板等。我國(guó)年產(chǎn)棉稈3000萬(wàn)t．棉稈的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)與木材相似，可代替木材制造纖維、中密度板、保溫板。1t棉稈可代替0.4m3木材，如果利用棉稈總量的1%，一年就可代替14萬(wàn)m3木材。
4.2其它工農(nóng)業(yè)應(yīng)用
以秸稈為主要原料可加工餐盒、包裝紙，并可提取淀粉、制作酒精及加工苯纖維地膜等。將秸稈固化后做燃料，解決秸稈質(zhì)地松散，不易儲(chǔ)運(yùn)及熱效率低的問(wèn)題�？梢怨袒砂魻�、塊狀、顆粒狀等成型燃料。秸稈經(jīng)裂解、冷卻得到液體產(chǎn)品，不但可以做燃料，還可以進(jìn)一步提取化工原料。秸稈反應(yīng)堆的應(yīng)用成為秸稈利用的新亮點(diǎn)。秸稈反應(yīng)堆是把秸稈鋪制一定厚度，保證足夠的氧氣，放上菌種在一定的溫度、水分、pH下可以產(chǎn)生二氧化碳，放出熱量，生成礦質(zhì)元素和抗病孢子，大量補(bǔ)充植物所需二氧化碳的虧缺，讓其光合作用大大增強(qiáng)，進(jìn)而獲得高產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)、無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品的工藝設(shè)施技術(shù)。其技術(shù)特點(diǎn)是以秸稈替代化肥，以植物疫苗替代農(nóng)藥，通過(guò)一定的設(shè)施工藝，實(shí)施資源利用、生態(tài)改良、環(huán)境保護(hù)及無(wú)公害的有機(jī)栽培。秸稈中分離出的半纖維素在半纖維素酶作用下轉(zhuǎn)化為低聚木糖，制取淀粉，能用于生產(chǎn)功能性食品，傲飼料，釀酒、釀醋等。
5、結(jié)語(yǔ)
農(nóng)作物秸稈綜合利用技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛推廣。美國(guó)將秸稈用作飼料、手工制品等，有的地方還用來(lái)蓋房。日本約68%的稻秸稈翻人土層中還田，10.5%秸稈作為粗飼料養(yǎng)牛，7.05%秸稈做混合肥料。我國(guó)對(duì)秸稈的綜合利用尚處于初始階段，需要加大科研力度，加強(qiáng)農(nóng)作物秸稈綜合利用的推廣工作，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
