农业工程论文发表周至县秸秆资源综合利用现状及对策

所属栏目:农业工程科学论文 发布日期:2015-03-11 16:55 热度:

   [摘要]周至县现有耕地75.76万亩,年生产作物秸秆40万吨左右。虽然采用了秸秆直接还田及过腹还田、秸秆制造燃气等利用方式,但目前全县秸秆的利用整体仍处在简单粗放的水平,仍然以秸秆燃烧作为主要利用手段,秸秆还田率较低,随意丢弃、焚烧等污染环境的现象仍然存在。针对这些现状,提出了加强农作物秸秆综合利用的对策。

  [关键词]农业工程论文发表,秸秆资源,利用现状,对策

  秸秆简单来说是指不同农作物生产的副产品。作物秸秆营养成分丰富,其中蛋白质含量约5%,纤维素含量在30%左右,还含有一定量的钙、磷等矿物质,1吨普通秸秆的营养价值平均与0.25吨粮食的营养价值相当。秸秆作为重要的生物质资源,总能量基本和玉米淀粉的总能量相当。秸秆燃烧值约为标准煤的50%。专家测算,每生产1吨玉米可产2吨秸秆,每生产1吨稻谷和小麦可产1吨秸秆。我国每年可生产农作物秸秆6亿多吨,如全部用来燃烧,可折合约3亿吨标准煤的热值。如全部用作饲料,折算相当于1.5亿吨粮食。因此作物秸秆是宝贵的资源,若能合理利用,所带来的经济效益、环境效益等不可估量。

  但长期以来,人们一直把秸秆看作是农业副产品,存在着重粮食生产、轻秸秆利用的传统观念,一直未能将秸秆有效利用。随着社会的进步、科学的发展,秸秆主要用作燃料的功能进一步弱化,而多余的秸秆因其重量轻、体积大、数量多、不易运输、自然腐解时间长等特点,处理难度较大,极大的影响了我县农业资源的利用效率,制约了农村循环经济的发展,也给环境造成了一定的压力。因此,本文对我县作物秸秆资源综合利用现状进行了分析,并提出了相应的对策。

  一、周至县作物秸秆利用现状

  周至县现有耕地75.76万亩,以小麦、玉米、猕猴桃、蔬菜生产为主。其中小麦栽培面积40.49万亩,玉米40.30万亩,其他经济作物35.27万亩,年可适宜规模开发利用秸秆30多万吨。目前,我县种植业秸秆产生与各种去向情况见下表:

  统计数据显示,全县秸秆年产量为39.89万吨,其中田间焚烧0.38万吨(占0.95%),随意丢弃0.48万吨(占1.20%),还田14.21万吨(占35.62%),堆肥0.12万吨(占0.30%),饲料8.78万吨(占22.01%),燃烧12.73万吨(占31.91%),原料3.34万吨(占8.37%),其他去向0.05万吨(占0.13%)。

  从上述可以看出,目前我县秸秆的利用整体仍处在简单粗放的水平,仍然以秸秆燃烧作为主要利用手段,秸秆还田率较低,随意丢弃、焚烧等污染环境的现象仍然存在。

  二、农作物秸秆综合利用的技术措施

  国内外大量研究及实践表明,秸秆综合利用是提高农业综合生产能力、扩大农村就业、增加农民收入的重要途径,是开辟新的农业经济资源和拓宽农业经营领域的战略选择,是发展农村循环经济的重要措施。同时,加强秸秆综合利用,可以避免秸秆焚烧和废弃、减少农业面源污染、优化农村生产、生活环境、改善农业生态环境质量。2007年中央“一号文件”明确提出:“加快开发以农作物秸秆等为主要原料的生物质燃料、肥料、饲料,加强生物质产业技术研发、示范、储备和推广,是拓展农业功能、促进资源高效利用的朝阳产业”,这为作物秸秆的综合利用指明了方向。西安是我国中西部的政治、经济、科技、文化的重要中心,目前正在建设国际化大都市,而周至县作为西安市管辖范围内的农业大县,西安都市农业发展的城市后花园,地处关中一天水经济发展要道,更应该通过必要技术措施使秸秆综合利用走在全省乃至全国前列。以下是针对我县农作物秸秆综合利用现状提出的六条技术措施:

  1.玉米秸秆机械粉碎还田

  玉米收获后,使用秸秆粉碎机直接将留在地里的作物茎秆和叶进行就地粉碎,并抛撒于地表,补氮后翻埋入土,再进行播种。根据我们的试验,玉米秸秆还田比未还田平均每亩增产小麦38.9千克,增产率12.5%,若再增施5千克纯氮,每亩增产48.3千克,增产率15.7;玉米秸秆还田还可提高土壤含水量2.4%~3.1%,土壤容重降低0.18g/cm3。玉米秸秆机械粉碎还田“十一五”期间在全县推广40多万亩。

  2.小麦高留茬覆盖还田

  小麦机械收获时留高茬30厘米左右,然后通过机械或人工作业,把高茬就地深翻25厘米,然后进行夏播。小麦留高茬覆盖还田技术分软茬播种和硬茬播种。我们的试验示范表明,小麦高留茬还田平均每亩增产玉米22.7千克,增产率9.0%,若再增施5千克纯氮,亩增产玉米37.3千克,增产率14.8%,若再增施10千克纯氮,亩增产玉米51.8千克,增产率20.5%;若亩施12千克纯氮和亩施10千克纯氮产量基本一样,若亩施15千克纯氮和亩施10千克纯氮产量也基本一样。小麦高留茬还田还可提高土壤含水量2%~5%,对玉米苗期生长十分有利。小麦高留茬覆盖还田技术“十一五”期间在全县推广了30多万亩。秸秆还田连续两年以上,可明显增加土壤有机质的速效钾的含量。

  3.秸秆过腹还田

  秸秆过腹还田是通过秸秆饲料化处理,以改善秸秆中粗纤维结构和适口性,提高秸秆中的粗蛋白、粗脂肪及维生素、氨基酸等营养成份含量,提高消化率。目前发展比较成熟的玉米秸秆饲料化处理方法主要有青贮、黄贮、糖化、氨化、机械挤丝和碱化发酵、膨化、热喷等技术,其中碱化发酵双重处理和热喷技术是目前较理想的技术,秸秆经过这两项技术处理后,消化率可提高50%,利用率可提高2-3倍。周至县畜牧养殖业如果50%用秸秆做饲料,每年将需要20多万吨秸秆,相当于节约五万多吨饲料粮食。

  4.秸秆快速腐熟还田

  运用化学及微生物技术,在堆腐处理秸秆过程中,使用一些有益且高活力微生物菌剂(常用的效果较好的如生态源秸秆速腐剂、天星518、酵素菌、强力秸秆腐熟剂等),在短时间内分解秸秆中的纤维素、半纤维素,使秸秆腐熟,成为优质高效有机肥料,同时要利用夏季开展高温堆腐有机肥,广辟肥源。另外可以利用速腐秸秆制造高浓缩有机肥,即以腐熟的秸秆为主,加入氮磷钾和钙镁硫等中微量元素肥料及适量的活性剂,可作绿色食品专用肥,也可作为优质粮食生产用肥,不仅增产,而且大大改善粮果菜的品质。2011年周至县被陕西省农业厅批准成为西安市唯一承担国家有机质提升项目的试点区县,负责监测上报全县的土壤有机质含量情况,并按照项目要求向农户免费发放秸秆腐熟剂,截止目前共向全县项目区农户免费发放秸秆腐熟剂253.164吨,项目推广面积12.6582万亩,使得全县土壤有机质含量水平显著提高。

  5.秸秆制造燃气

  提高大型秸秆气化设备,利用小麦、玉米和其他作物秸秆,发挥秸秆燃气功能。例如西安市户县东韩村就是典型的秸秆燃气技术推广示范村,效果非常好。该村1400口人,300户,投资60万元购置秸秆气化设备,年产50万立方米“煤气”,基本能满足全村的生活用气。每年消耗秸秆1000吨,而本村每年自产秸秆仅200吨,不足的就要依靠邻村的供给,这样就使得周围20公里范围内的秸秆紧张而走俏,农村的环境卫生状况也得以明显改善。

  6.秸秆制沼气

  秸秆经过厌氧发酵后和猪粪产生沼气,副产品是沼渣、沼肥、沼液。沼渣可用来喂养猪、鱼,沼肥可作为有机肥和理想的土壤改良剂,沼液可用作“广谱性生物农药”和种子浸和液。近年来我县沼气建设进入了稳步和健康的发展阶段,在沼气工程方面已掌握了几套技术先进、工艺可靠和设备配套的工程技术,并拥有一批专业人员和经验丰富的工程技术队伍,以及初具规模的产业体系,已具备大规模推广条件。

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