秸秆利用与现状

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1、雾霾来源之一秸秆的综合运用现状摘要：国内是秸秆产量大国，合理运用秸秆资源对于保护环境、缓和能源危机、增进社会发展具有重要意义。本文简介了国内秸秆综合运用的几种方式，以及多种运用方式存在的优缺陷，为国内秸秆资源的合理运用提供了某些参照。核心词:作物秸秆；综合运用;运用方式引言秸秆是农作物子实收获后剩余的茎秆和残留的叶片。国内是产秸秆大国,秸秆种类有近30种。秸秆中隐藏着巨大的资源,作物吸取的养分有将近一半会留在秸秆中。高利伟等1研究表白中国作物秸秆资源数量超过7.6亿t，其中蕴含的氮（）、磷(P2O5)、钾（2O)养分资源数量分别达到776万t、249万t、1342万。但是始终以来人们都没能充足

2、合理的运用它,大量的秸秆被丢弃、焚烧，不仅挥霍资源还导致环境污染。近年来随着化石能源的日益枯竭和环境条件的日益恶化,秸秆资源的综合运用成为人们日益关注的话题。国内各类农作物秸秆资源的综合运用方式,可归纳为4个方面:肥料、饲料、燃料、其他。 秸秆还田1.1秸秆还田的方式一般来说,秸秆还田的方式重要有如下几种：1.1.秸秆机械化还田农作物秸秆机械化还田技术就是运用秸秆粉碎机将摘穗后的小麦、水稻、玉米、大豆、油菜、高粱等农作物秸秆就地粉碎,均匀地抛洒在地表，随后耕翻入土，使之腐烂分解，达到大面积培肥地力的一项农机化合用技术。11.堆沤还田堆沤还田就是指将农作物的秸秆制成堆肥或者是沤肥等，等待农作物的

3、秸秆发酵到一定的限度后来，再将其施入土壤之中。1.1.3过腹还田过腹还田，顾名思义，就是指借助于牛、马、猪或者羊等这些常用的家畜作为特殊的“中介”,将小麦、玉米、 水稻秸秆等进行简朴如切割之类的解决之后，作为饲料喂给家畜， 然后将这些家畜的粪便施入种有农作物的土壤之中。这种方式最大的长处长处就是省时、简朴，并且也是目前发现的最为科学和最具生态性的秸秆还田方式。1.2 秸秆还田的优缺陷秸秆还田具有一定的优势,但是如果在实际应用中不注意的话，效果也许不明显，甚至会对农作物导致不良影响。12.1对土壤肥力的影响 秸秆中具有氮、磷、钾、镁、钙及硫等元素，这些正是农作物生长所必需的营养元素。李继福2等研

4、究表白，短期秸秆还田条件下，高钾和中钾土壤田块，秸秆还田钾素可不同限度地替代部分化学钾肥施用。张静3等研究表白， 玉米秸秆还田可以增长土壤有机质和缓和土壤氮流失。陈冬林4等研究表白，秸秆还田明显提高土壤有效磷和速效钾含量，对土壤碱解氮含量的提高体目前水稻生育后期。秸秆还田不均匀，易引起由秸秆转化来的微生物与农作物之间的争夺养分现象,应及时补充施加相应肥料。秸秆直接还田的时候，一定要合适补充施加氮肥和磷肥，以保证农作物幼苗的健康成长。1.2.2对土壤构造的影响 秸秆还田可以增长土壤的孔隙度，改良土壤构造。同步可形成地面覆盖,具有克制土壤水分蒸发，储存降水和提高地温的作用。李传友等研究表白，粉碎并

5、氨化秸秆施入土壤后,能明显减少耕层土壤的体积质量,增长土壤孔隙度, 但对耕层如下土壤体积质量及孔隙度改善效果不明显。张鹏6等研究表白，在宁南半干旱区采用秸秆还田对提高土壤团聚体含量具有明显作用。田谨慎等研究表白，免耕秸秆还田措施能明显提高土壤的水稳性团聚体的比例和稳定性。秸秆翻压或者压碎还田后来,就会导致土壤松弛,土壤孔隙的大小不均匀,特别以大孔隙居多。土壤孔隙的增大往往会导致种子与土壤间的接触减少，从而在很大限度上会影响到种子的发芽与生长，特别会对农作物根系的生长产生影响,严重的话会浮现吊根现象。12.3对土壤中微生物的影响。 秸秆中具有大量的能源物质，还田后生物激增，土壤生物活性强度提高,

6、接触酶活性可增长%。随着微生物繁殖力的增强,生物固氮增长，碱性减少，增进了土壤的酸碱平衡,养分构造趋于合理。杨滨娟8等研究表白，秸秆还田配施化肥各解决可以增长根际土壤总细菌、放线菌、真菌、氨氧化细菌、好气 性自生固氮菌、亚硝酸细菌、磷细菌和好气性纤维素分解菌的数量。秸秆还田后,由于秸秆自身吸水和微生物分解吸水，会减少土壤含水量,因此要做好的秸秆还田后的水分补充工作。由于秸秆还田会在一定限度上增长土壤微生物的活性,这种活性的增长不仅会对农作物的生长发挥积极的效用,同步也会大大加快除草剂等在土壤中的降解速度，最后导致除草剂有效期的大大缩短。秸秆直接还田,秸秆中携带的虫卵、菌体、杂草种子等就会留在土

7、壤里,导致杂草和病虫害的发生。2 秸秆作饲料秸秆中的粗纤维含量高,粗蛋白、粗脂肪、糖类含量低,直接饲喂期消化率低且营养价值差。一般在饲喂动物前要进行一定的解决，一般的解决方式重要分为物理法、化学法和生物法。2.1物理法 秸秆的物理解决重要是通过机械、水、热等的作用,使饲料变碎、变柔软，便于家畜咀嚼和采食，同步清除其中混杂的泥土、沙、石等物质。目前常用的物理措施重要有切碎与粉碎、浸泡、蒸煮、碾青等。随着农业机械化限度的增长，近年来运用机械压粒（压块）和热喷解决在秸秆上的应用越来越多。还看到某些运用辐射来解决秸秆的报道。然而, 运用物理措施将秸秆颗粒的减小, 加快了秸秆在动物肠胃通道内通过的速度,

8、 以致动物肠胃没有足够的时间去 收秸秆中的养分， 导致秸秆中养分的白白流失。因此， 要在秸秆颗粒的大小与其通过动物肠胃的速度之间谋求平衡， 以使秸秆中的营养物质被动物高效吸取运用。而运用机械解决秸秆又会增长投入，在小型的养殖户中不合用。2.化学法秸秆的化学解决重要涉及碱化解决、氨化解决等。221秸秆的碱化解决 碱化解决重要是运用碱性化合物解决秸秆,打开纤维素、半纤维素与木质素之间对碱不稳定的酯键,溶解半纤维素和一部分木质素，使纤维素膨胀，从而使瘤胃液易于渗入。这样解决,可以提高秸秆的适口性，增长家畜的采食量,同步也提高了秸秆的消化率和含水量。 常用的碱化剂有：熟石灰、KO、aOH、NaCO3等

9、。湿法碱解决需要大量的水冲洗，会导致养分流失。干法碱解决更易应用于实践,但解决的秸秆中钠离子含量高,家畜饮水量大,且排除的粪尿中具有大量钠离子会污染环境。22. 秸秆的氨化解决 氨化可提高秸秆的消化率、营养价值和适口性。常用的氨化剂有：氨水、液态氨、尿素、硫酸铵、碳酸氢铵等。由于氨有毒, 饲喂前应充足挥发, 以免产生毒害作用。但挥发氨会导致氨的损失和一定的环境污染。3 生物法 生物解决是运用乳酸菌、酵母菌等有益微生物和酶,在合适的条件下，分解秸秆中难于被家畜消化吸取的部分,增长菌体蛋白、维生素及其他对家畜有益的物质，并软化秸秆,改善味道，提高适口性。张立霞等研究表白,用合理的微生物组合解决玉米

10、秸秆可以有效提高其运用率。秸秆的生物解决法重要涉及青贮、酶解和微生物分解等。青贮除了具有上诉长处外,还可以解决饲料作物和牧草季节性生产与全年稳定供应的矛盾,在生产中已经得到广泛的应用。3 秸秆能源化农作物秸秆纤维中的碳占绝大部分，重要粮食作物小麦、玉米等秸秆的含碳量约占 40以上。秸秆中的碳使秸秆具有燃料价值,目前对秸秆这一特性的应用重要集中在如下方面。31秸秆直接燃烧。 国内农村长期以来运用秸秆做生活燃料。直接燃烧具有经济以便、成本低廉、易于推广的特点，可觉得中小型公司、政府机关、巾小学校等提供生产、生活热水和用于冬季供暖。秸秆还可以替代部分煤来发电。3. 秸秆气化。 秸秆气化是在气化炉内完

11、毕的。秸秆是由碳、氢、氧等元素构成，其中具有一定量的水分。当秸秆被燃烧后，随着温度的升高，燃烧产生的气体通过还原区赤热的炭层反映,转换成含CO、2、CH4等组分的可燃气体。秸秆气化经济以便、清洁卫生,但也存在着投入较高、燃气热值偏低和燃气中氮气和焦油含量偏高等问题。.3秸秆发酵制沼气。 秸秆发酵制沼是多种微生物在厌氧条件下,将秸秆降解成沼气,并产生副产沼液和沼渣的过程。沼气具有50%7的甲烷,为清洁燃料。秸秆可直接投入沼气池，也可用做牲口饲料转化成粪便投进沼气池。秸秆发酵后的沼渣可以用作肥料，产生的沼气无色无味且抗爆性能好。但是前期需要先修筑沼气池，并且常常后期的维护也跟不上。3. 秸秆固化成

12、型及炭化。 将秸秆粉碎后，送入成型机械中，在外力作用下,压缩成块状、棒状或颗粒状等需要的形状，即可直接用作燃料直接燃烧。也可再运用炭化炉将其进一步加工解决便成为具有一定机械强度的“生物煤”秸秆成型燃料。秸秆固化成型燃料比重大、热值高，可替代部分煤炭。同步其硫含量低、灰分小且可再生，是一种清洁能源。其还具有体积小便于储存和运送，应用范畴广等长处。但其缺陷也很明显,生产设备价格高,配件使用寿命短，缺少专用高效户用炉具等。3. 秸秆液化。 秸秆液化是指通过物理、化学或生物学措施,使秸秆中的木质素、纤维素等转化为醇类、可燃性油或其她化工原料。根据生物质液化方式的不同,重要分为直接液化、高温高压液化、微

13、波液化3种形式。直接液化是指在中低温、高压并有催化剂参与状况下,将生物质转化为液体的热化学反映过程,一般有还原性气体参与反映。根据液化目的不同，可将直接液化细分为两大类: 一类是反映产物保存植物纤维原料的大分子构造,重要目的是制备天然高分子材料; 另一类是破坏原料的大分子构造，将植物纤维原料转化成小分子后再加以运用，如生产乙醇等。高温高压液化是指在高压下发生热化学反映的过程，典型的液化工艺是在较高的压力和温度以及在催化剂存在下进行的。此方式需要消耗大量的能量，同步对设备耐压规定较高，目前研究较多的重要有秸秆制柴油等技术。微波液化是指运用微波辐射使小分子极性物质产生物理效应，从而加速反映、变化反

14、映机理或启通新的反映通道的一项技术。秸秆液化长处明显，但缺陷也同样明显。目前国内外对秸秆液化机理和数学模型的研究还很欠缺,秸秆预解决技术有待发展,高效催化剂的筛选方面有待提高,液化产物的分离、提纯技术有待发展。 其他应用秸秆除被用作肥料、饲料、燃料之外，尚有诸多其他用途，如用作工业原料、用作基料、用作生产和建筑材料等。4.1工业原料。 秸秆用作工业原料,重要运用了如下几种原理。运用微生物分解秸秆中的纤维素等大分子物质，并转化成小分子物质再加以运用，如生产乙醇、丁二酸等物质;还可以运用微生物分解秸秆但保存秸秆中的大分子构造,如运用麦秆制聚氨酯多元醇和运用玉米秸秆制备高吸水树脂等；也可以直接运用秸

15、秆中的纤维素等构造物质,如造纸等。.2用作基料。 将秸秆粉碎并添加其他原料可以作为部分微生物的营养基质。目前生产中最常用的是栽培食用菌。除此之外,秸秆还可以作为其他某些微生物的基料,王月明10等运用玉米秸秆制备饲用乳酸菌培养基。4.3生产和建筑材料。 人类使用农业秸秆纤维建造房屋至少有上百年的历史,近年来随着人们环保意识的不断加强,秸秆作为生产和建筑材料应用再次被注重。老式的秸秆运用,一般作为墙体和屋面的建筑材料。目前对秸秆的运用方式更加多样，周定国1报道了有关稻秸人造板的某些问题,郑凤山12等进行了有关玉米秸秆制造刨花板的实验研究。这些秸秆人造板具有无醛环保的,但是也存在成本高、价格高的缺陷

16、。，可以制造无醛家具、建筑和室内装饰。陈海涛1等研究了秸秆纤维地膜覆盖栽培作物性能,发现秸秆纤维地膜覆盖栽培哈椒的植株高度和产量明显高于裸地，与老式塑料地膜无明显差别。李霞4等总结了秸秆绿色环保餐具与老式的一次性餐具的比较优势。无论是秸秆纤维地膜还是秸秆绿色环保餐具，都具有无毒无害、绿色环保、易被环境降解的长处,可减少生产和生活中白色污染的产生。结语中国是世界第一秸秆大国，由于人们的结识局限性和秸秆综合运用成本高等因素，国内的秸秆体现为过剩，导致秸秆的焚烧污染环境和资源挥霍的现象。近年来随着人们对秸秆资源关注度的日益提高,国内的秸秆资源综合运用工作开始全面展开。随着工作的进一步，我们一定会做到

17、既有效运用资源,又保护好环境,实现经济和环境的双丰收。参照文献高利伟，马 林，张卫峰,等,中国作物秸秆养分资源数量估算及其运用状况J.农业工程学报， (7)：1731782 李继福,鲁剑巍，任 涛,等,稻田不同供钾能力条件下秸秆还田替代钾肥效果J.中国农业科学,，47 (）:22-33 张静,温晓霞，廖允成,等，不同玉米秸秆还田量对土壤肥力及冬小麦产量的影响J. 植物营养与肥料学报. 陈冬林,易镇邪,周文新,等,不同土壤耕作方式下秸秆还田量对晚稻土壤养分与微生物的影响J. 环境科学学报.5 李传友,杨立国,熊 波,等，秸秆还田方式对农田土壤构造及冬小麦产量的影响 中国生态农业学报.6张 鹏,贾

18、志宽,王 维，等，秸秆还田对宁南半干旱地区土壤团聚体特性的影响J. 中国农业科学，,45 (8):15315.7 田谨慎,王 瑜,李 娜,等，耕作方式和秸秆还田对华北地区农田土壤水稳性团聚体分布及稳定性的影响J. 生态学报，,33 (22)：76-712. 杨滨娟，黄国勤，钱海燕,等,秸秆还田配施化肥对土壤温度、根际微生物及酶活性的影响J土壤学报,5(1):10-157.9 张立霞,屠焰，李艳玲，等,不同微生物菌株及其组合解决对玉米秸秆瘤胃降解率的影响J. 动物营养学报,26 ().10王月明，刘宇峰,张正海，等,玉米秸秆制备饲用乳酸菌培养基的研究J. 安徽农业科学，,.11 周定国,有关稻秸秆人造板的几种问题 林产工业，35 (）:3-612 郑凤山,李月芬,丁占来，玉米秸秆制造刨花板的实验研究J. 人造板通讯，,12:9-1.1陈海涛,张颖,陈泓睿，等，秸秆纤维地膜覆盖栽培哈椒实验研究J.东北农业大学学报,45(11)：1-.