化学与生物工程
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浅析农作物秸秆的综合开发和利用

  [摘 要] 农作物秸秆具有较高的经济价值,当前利用程度不够,大部分直接焚烧处理,对环境造成了污染,也浪费了资源。河南省鹤壁市玉米种植面积广,对秸秆利用技术研究水平较高。本文结合鹤壁市玉米秸秆利用实际情况,分析和探讨农作物秸秆的综合开发和利用情况。


  [关键词] 农作物秸秆 利用 技术 问题 建议[中图分类号] S5 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2013)07-0055-01一、前言我国农作物种植面积大,产量高,作为其主要副产品之一的秸秆,也是一种可回收利用资源。长期以来,秸秆只是单纯的作为农村能源获取的主要途径,随着农村能源结构的改变,秸秆被大面积的遗弃和无价值焚毁。从能源利用角度看,露天焚毁秸秆浪费了资源;从环境保护角度看,露天焚毁也造成的严重的环境污染问题;从经济角度看,秸秆本身具有经济价值,焚毁造成了经济损失。如何开发和利用农作物秸秆,就成了解决秸秆焚烧问题的关键。位于河南省北部的鹤壁市,是我国玉米主要产地之一,本文结合鹤壁市玉米秸秆利用现状,分析农作物秸秆的综合开发和利用情况。


  二、农作物秸秆生产现状及利用价值1.农作物秸秆产生情况作为农业大国,我国的农作物产量高,秸秆资源充沛,最高年产秸秆6亿吨,其中以玉米秸秆为主。在地域分布上,山东、河北、东三省和四川的秸秆产生量较高,宁夏、青海、海南和上海的秸秆产生量最低;在作物品种上,秸秆产生量由高至低一次为玉米、水稻、小麦和棉花;在营养成分含量上,棉花秸含粗蛋白和纤维素最高,玉米秸含半纤维素最高,稻草含钙最高。


  2.农作物秸秆利用价值分析2.1用作燃烧原料农作物秸秆最原始的利用方式就是焚烧,由于秸秆含碳量高,且富含钙、镁和磷等助燃元素,使得农村一直有使用秸秆取暖、做饭的习惯,目前在科技的支持下,农村开始利用秸秆气化和发酵产生沼气技术来清洁利用秸秆资源。


  2.2用作饲料农村畜牧业的发展也得益于丰富的秸秆资源。玉米秸秆中碳水化合物含量占到三分之一,蛋白质和脂肪各占到2%,并且秸秆存储成本低,简单加工或直接饲喂牲畜均可,是理想的牲畜饲料。利用现代方法对秸秆进行氨化或者糖化可进一步提高秸秆的利用率,增加畜牧养殖效益。


  2.3用作肥料秸秆富含微量元素,可在农闲时作为有机肥施放,能够提高土壤有机质含量,疏松土壤,降低土壤因复合肥产生的板结程度,增强土壤附水性。不同作物的微量元素含量不同,在作为有机肥时产生的效果也不一样,可根据土壤的实际情况,有选择的进行施放。


  2.4用作工业原料秸秆的主要成分为各类纤维素,以及蛋白质。单宁和树脂等,当前工业利用秸秆技术主要有微生物分解纤维素生产蛋白质、培养食用菌和合成氨基酸等。


  三、农作物秸秆的利用技术及存在问题秸秆利用既减少了环境污染,也提高了资源利用率,对环境保护和促进农业经济发展都有重要意义。


  1.秸秆利用技术1.1秸秆还田秸秆还田是最直接也最节省工时的做法,可以直接用机械粉碎的方式,直接在收割之后进行秸秆破碎,埋入土壤,技术要求水平低,适合在农村普遍推行。但是要注意某些秸秆的微量元素含量超过土壤的吸纳上线,过多施放会抑制来年作物生长。


  1.2转化工业原料当前秸秆工业利用主要有一下几个方面:利用秸秆纤维素含量高的特点,采取微生物降解的方法制造各种塑料制品和木材替代品,虽然此法的原料和产品对环境均无污染,但应注意生产过程中的添加物对环境污染严重,如醋酸等;采用生物发酵转化的方式合成生物性蛋白,也是一个新兴技术,通过对有限粗蛋白的富集和转化,制造工业用蛋白质,但是纤维素降解是此法的难题;作为培养基生产食用菌如蘑菇、木耳等,此法已经在农村广泛使用,且产业规模逐年扩大。


  1.3秸杆作为饲料秸秆可直接或简单加工后作为牲畜喂养的饲料,原料成本低,易于储存和加工,目前氨化法已经广泛用于作物秸秆的加工,加工后秸秆的使用率进一步提高,增加了畜牧业的收入。


  1.4秸秆的肥料化处理技术通过将秸秆与家禽粪便混合,通过发酵、分解,将无机物转化成有机物质,是绿色的天然有机肥,当前利用技术手段将此类有机肥进行技术处理和包装,已经形成了一个规模化的产业。


  1.5秸秆厌氧发酵制沼气技术新农村建设中的沼气池应用,就是以作物秸秆为基础原料,通过厌氧发酵,生成甲烷,作为清洁能源使用,可以进行发电和燃烧,此技术的难点在于发酵周期过长,不能长期使用,并且在北方的冬天,由于气温过低,很难产生足够的甲烷气体供给使用。


  1.6秸秆的压缩技术通过压缩和炭化技术,将分散的秸秆改造成高密度燃料,成为可以面向市场的经济能源,可以用作发电、取暖和提供动力,可以在一定程度上替代煤炭。


  2.当前存在的问题及对策2.1农村秸秆焚烧现象严重,由于群众对科技认识有限,且不再需要秸秆作为能源使用,导致了焚烧秸秆现象严重,此类现象应通过政府和社会联合解决,政府方面要制定相应的政策禁止焚烧秸秆,社会应更多的参与到秸秆利用产业中来,解决秸秆使用途径过窄的问题,增加农民收入,也保护了环境。


  2.2各种秸秆利用技术不够成熟,再使用和再加工过程中,总会产生一些有害于环境的副产品,这些有害因素制约了秸秆再加工产业的发展。应该加大对秸秆利用技术的研发,尽快的提高秸秆利用率,对可持续发展和促进循环经济发展有重要意义。


  四、结束语作为最主要的农业生产副产品,秸秆利用还存在很大的上升空间。当前的秸秆利用技术过于粗放,且对环境有一定的影响。群众对秸秆回收再利用的认识也不够,其经济价值没有得到体现。为了提高农作物秸秆的综合利用率,我们应该继续加大科研投入,尽快的将秸秆加工产业规模扩大,提高秸秆加工技术水平;同时,应该加大秸秆再加工宣传,从源头避免秸秆浪费和环境污染的产生。作为科技工作者,应该不断提高自身技术水平,深入研究秸秆加工技术,为农村秸秆利用寻找出一条真正有效的变废为宝之路。


  参考文献[1]沙洪林。我国农作物秸秆产生及综合利用现状分析[J].吉林农业科学,2010,35(4):51-55.


  [2]高翔。江苏省农作物秸秆综合利用技术分析[J],江西农业学报,2010, 22(12):130-133.


  [3]马谈斌。 作物秸秆综合利用三原则一一就地、大量、简易还田[J]. 江苏农业学报,2008.24(4):436-439.


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