樊畅

摘要：中国作为农业大国，具有十分富足的农作物秸秆资源。每年因农业种植所产秸秆资源可达9亿多t，玉米秸秆在其中占据较大份额。伴随经济发展和新农村建设，人们以天然气、煤炭、电力等资源代替秸秆燃烧取暖做饭，致使秸秆过剩，被丢置田间焚烧。在资源浪费的同时，严重污染了环境，甚至引发火灾。十九大在提出实施乡村振兴战略的同时，表明要坚持节约资源与保护环境。使得我国更加重视农作物秸秆资源的综合利用。本文从五料化的角度概述了玉米秸秆综合利用的方式方法，并对国内外玉米五料化的发展情况进行介绍。

关键词：玉米秸秆;秸秆综合利用;五料化

为了实现农作物秸秆的合理利用和农业生产的可持续发展，多年来，我国连续发布了多项关于严禁秸秆焚烧和弃置行为的政策;在党的十九大报告中更是提出：要实施乡村振兴战略。坚持农业农村优先发展，按照产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕的总要求，建立健全城乡融合发展体制机制和政策体系，加快推进农业农村现代化。这有力的促进了五料化玉米秸秆综合利用的发展，间接的推进了秸秆禁烧和大气污染防治的工作进程。

1 发展玉米秸秆综合利用的重要性和必要性

中国作为世界公认的农业大国，每年秸秆产量高达9亿t，占据世界秸秆资源总量的25%～35%，玉米秸秆的产量更是占据了较大份额。比如辽宁省，作为年产量最大的玉米秸秆，其年产量约占秸秆总产量的75.45%。

秸秆资源独特的生物性资源性质使其具有更广阔的利用空间，对于玉米秸秆来说更是如此。与会带来最终产量同小麦秸秆、水稻秸秆等量的小麦、水稻等农作物不同，玉米秸秆的产量要远远高于玉米本身产量。因此，较之其他秸秆资源，玉米秸秆具有更加明显的资源优势。目前，五料化被广泛用在玉米秸秆的综合利用上，分别是肥料化利用、饲料化利用、能源化利用、基料化利用和原料化利用。

2 玉米秸秆的五料化利用

2.1 玉米秸秆的肥料化利用

玉米等农作物的秸秆中蕴藏着大量无机物和有机物养分，如氮、磷、纤维素，和木质素等，可通过物理手段或生物手段处理后被当成肥料施回田间地头，在做到合理利用玉米秸秆资源的同时，也将土地进行了肥力培育。

在对玉米秸秆进行肥料化处理的进程中，人们通常采取秸秆还田的技术。分为间接、直接两种还田方式。其中，在间接还田方式的处理上可能需要生物及微生物的共同参与，它主要包括过腹还田、堆沤还田，和焚烧还田三种;而粉碎直接还田、整秆直接还田，和覆盖直接还田等则全都同属于直接还田范畴，一般通过物理方式进行操作。

2.2 玉米秸秆的饲料化利用

作为一种可进行反复使用的生物性资源——玉米秸秆，硅酸盐、蛋白质、木质素、半纤维素以及纤维素等主要成分共同决定了深藏其中的利用价值。在所有成分中，木质素同半纤维素一样占据了15%的份额，而纤维素所占份额的比例高达35%。虽然木质素仅占据玉米秸秆成分15%的份额，但是由于它在植物细胞壁中与纤维素骨架相互紧密结合、且很难降解的特点，致使它变成了在优化玉米秸秆资源合理饲料化利用发展进程中，首先要解决的客观因素。

出于单胃动物只能简单酵解玉米秸秆，不能对其进行直接吸收，所以，玉米物秸秆多应用在牛、羊等反刍动物的日常喂养中。为了使其易于进行摄取食用和消化吸收，需其进行加工处理，主要通过以下方法：生物法、化学法、物理法、和综合法。

2.2.1 玉米秸秆的生物法处理

生物法就是通过借助一些特殊的微生物如放线菌、霉菌和真菌等，以及它们所分泌的生物酶如纤维素酶等活性物质，实现降解玉米秸秆中木质素、纤维素等物质的目的，从而将玉米秸秆处理成畜禽动物容易摄取吸收的秸秆饲料的方法。使用生物法处理玉米秸秆在做到合理运用玉米秸秆资源的同时，也做到了绿色环保、易于人员操作，收到了广大农户认可采纳和追捧。生物法处理玉米秸秆主要有青贮、微贮及复合酶菌发酵等三种方式。

2.2.2 玉米秸秆的化学法处理

主要有氨化、氧化剂和酸碱等三种处理方式对畜禽饲料用的玉米秸秆进行合理利用。具体内容如下表1所示。

2.2.3 玉米秸秆的物理法处理

追寻物理法处理玉米秸秆的根本内涵，就是利用物理手段将玉米秸秆等农副产品切割或粉碎加工成条状或者丝状的碎块碎渣。一方面减小玉米秸秆的体积便于牛、羊等反刍动物摄取食用，另一方面，可以增加其接触畜禽肠胃中消化液的面积，使得玉米秸秆碎渣能在反刍动物的瘤胃中更好被微生物降解发酵，从而能够使玉米秸秆被消化吸收得更加彻底。

近年来，人们常使用热喷、膨化、高压蒸汽等方法对玉米秸秆进行处理。

2.2.4 玉米秸秆的综合处理

在实际应用中，人们为了使提升玉米秸秆的利用效率，使其肥料化能够处理得更加完善，通常会采取综合法。顾名思义，就是在对玉米秸秆进行肥料化处理过程中采取两种或者两种以上的处理方法。如刘黎阳等在处理玉米秸秆方面，就运用了物理法与化学法相结合的方式共同处理，在使用瞬间弹射蒸汽爆破玉米秸秆的同时，对玉米秸秆加以氨水、酸碱或者是有机溶剂法进行处理。使得得到的玉米秸蓬松且不完整，在一定程度上有效减少了半纤维素的含量。

2.3 玉米秸秆的能源化利用

在世界煤、石油、天然气等燃料资源日渐匮乏的当下，生物质能源的开发利用逐渐被提上日程。玉米秸秆作为一种主要的作物副产品，被广泛应用在秸秆能源化开发上。

2.3.1 玉米秸秆能源化的技术

玉米秸秆作为一种含碳资源，可以通过固化成型、沼气发酵、热解气化、液化、和发电等多种技术来实现制取燃料的目的。具体含义如表2所示。

2.4 玉米秸秆的基料化利用

玉米秸秆的基料化处理，主要是利用物理或化学手段把玉米秸秆加工成能够给生物生长提供使用条件和营养物质的有机固体物料。在多个方面都有应用，如微生物制剂的吸附物料、畜禽饲养中的垫料、食用菌的栽培、植物的育苗与栽培、和逆境环境条件下保水、保肥等五个方面。

玉米秸秆中富含大量的纤维素、半纤维素和木质素，十分适合食用菌的栽培使用。目前，我国对于玉米秸秆基料化的研究仍比较少，大多集中于利用玉米秸秆制作食用菌生产栽培基质的层面上。在操作上首先是选择材料、对材料进行粉碎或者是压扁处理、配置物料，然后杀灭杂菌、接育菌种，最后调控温度、湿度、氧气、阳光、酸碱度等条件。

在我国常使用玉米秸秆做为菌种基料来栽培双孢蘑菇，使得生产纯收益达到22.5万元/hm2;同时生产下来食用菌量与消耗玉米秸秆量基本持平，得到的菌渣还可作为有机肥料。这对玉米秸秆基料化的发展壮大有着深远的影响，该项技术操作简单，方便易行，适合在菌农间流传推广，使人们获得收益。

3 结论

我国在玉米秸秆的综合利用“五料化”方面上的发展尚不成熟，农村焚烧处理多余秸秆的现象仍很常见。其主要原因于秸秆离田后的综合利用还无法形成完整一套的产业链、效益链，和利益链，在各个环节中的利益无法均衡且实现经济效益最大化。

因此，我们在探寻玉米等农作物秸秆合理的综合应用和发展“五料化”的利用途徑时，应针对现存不完善之处加大政策支持鼓励、资金扶持帮助和推广普及专业知识，如在玉米秸秆还田处理中，国家应加大相关农用专业机械工具的研发攻关，实施征收农作物秸秆等富民惠民措施，鼓励支持秸秆综合应用方面工厂产业的开发。

参考文献

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