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作物秸秆焚烧与综合利用

2022-03-23陈明秋

农村科学实验 2022年24期
关键词:编织农作物作物

陈明秋

(安徽省安庆市宜秀区罗岭镇农业技术指导服务中心,安徽 安庆 246050)

我区地理位置地处安庆市区管辖范围,区内分布铁路、高速和军用民用机场等设施,伴随城市化的高速发展,目前该区已经成为城区重要的发展地段,而且近年来我区正在进行食品工业城建设。综合上述因素,保证环境达标是亟待解决的重要问题。然而很长一段时间以来,由于作物秸秆未得到充分利用,以至于屡次出现焚烧秸秆的现象,秸秆在焚烧过程当中会产生很多颗粒物与有毒有害气体,这是形成雾霾天气的重要原因。秸秆燃烧严重时,可视度有时能下降到10m以下,焚烧秸秆还会加剧土壤结构的破坏,污染生态环境,更甚者诱发火灾和交通事故,导致高速、高铁被迫封闭,机场停运,引发一系列的公共安全隐患。因此,为了更好地进行生态环境保护,减少大气污染,确保公共安全,农业农村部发布有关文件要求禁烧秸秆,同时要做好秸秆综合开发利用工作,各级政府也相继出台很多农作物秸秆禁烧管理办法,逐渐拉开了全面禁止农作物秸秆露天焚烧的大幕,通过不懈努力,取得了很大治理成果。但要想从根本上解决农作物秸秆焚烧现象,还应当进一步加强作物秸秆的综合利用。所以,在当前我国推进生态文明建设的发展背景下,更需要进一步提高秸秆综合利用方面的研究,提升禁烧力度,并开展多种形式的秸秆综合利用,实现农作物秸秆的肥料化、饲料化、燃料化、基料化、原料化,逐步拓宽开发利用农作物秸秆的途径,这样才能使秸秆焚烧问题得到有效解决。

1.秸秆焚烧的危害

秸秆焚烧是指运用火烧的手段来销毁农作物秸秆的一种现象,焚烧作物秸秆会产生巨大的危害性,具体体现在下面几个方面:

1.1 造成大气污染明显

焚烧秸秆过程当中会有大量的浓烟产生,并产生很多有毒有害物质,污染大气环境,导致PM2.5、二氧化氮、二氧化硫等迅速上升,甚至超过峰值,特别是二氧化硫上升更为明显,PM2.5与二氧化氮也会大幅超过正常值,大量的污染物成为雾霾天气产生的重要原因,并严重威胁到人类和其他生物的生命健康。焚烧秸秆产生的大量浓烟,会降低能见度,甚至导致机场、铁路及高速公路等无法正常运行,还会很大程度上增加交通事故数量。

1.2 火灾的几率上升

秸秆在露天条件下进行焚烧过程中,由于火势很大,控制起来具有较大难度,并且作物秸秆焚烧期间,也是农民抢收抢种的重要时期,如果作物秸秆燃烧过程当中疏于看护,在遭遇大风天气,要想有效控制火势难度更大,容易引发连片火灾,如烧毁临近区域的农作物,引燃房屋与山场,造成极为严重的火灾事故,带来巨大经济损失,甚至引发人员伤亡。

1.3 破坏了土壤的理化机构

焚烧秸秆也会入地三分,对表层土壤造成烤制,并将土壤表层的各种有益生物和微生物烧死,土层当中的有机质与腐殖质也会在高温烤制下发生矿化。露天焚烧秸秆对原有生物系统平衡造成巨大破坏,更使土壤物理性质被改变,极易导致土壤板结,降低土壤肥力,引发干旱,并导致耕作层逐年变浅,严重影响农作物的健康生长,导致产量不高品质下降。

1.4 浪费资源

作物秸秆当中含有很多木质素和纤维素,其中含有粗脂肪、粗蛋白、磷、钾等各类营养成分与微量元素。而农作物秸秆露天焚烧,仅可以利用其中40%的钾, 剩下的如有机质、氮、磷等物质会随着物热能全部损坏掉。

2.秸秆焚烧的原因

2.1 传统的耕作习惯

陈旧的耕作思想,使秸秆焚烧的习惯被沿袭下来,认为通过这一方式,可以消灭掉前茬作物种植生产产生的病、虫、草问题,殊不知焚烧秸秆也会带来巨大的危害性。

2.2 轻型简化耕作

我区目前有新型农业经营主体208家,耕地流转61267亩,流转率达64.8%。随着外出务工人员数量的不断攀升,导致在家务农的人员不断减少,而且务工工资的逐年提升,对进城务工人员起到了很大的刺激作用。另外,不断推行的农业企业规模化生产,人们为了省事,产生一把火将秸秆烧掉的心态,以至于秸秆焚烧现象屡禁不止。

2.3 综合利用途径效益不明显

很长一段时间以来,农作物秸秆得不到有效利用,农民在农作物秸秆上不能获得较大收益,即使把农作物秸秆都收集起来,也不知如何进行应用。另外,除生产制作食用菌基质、秸秆还田之外,还缺少其他行之有效的利用途径。再者,缺少有效的激励政策,秸秆处理人工成本投入大、运输费用高,导致很多农民不愿进行收集。

2.4 秸秆还田与综合利用机械投资大

购进机械化设备进行秸秆还田和综合化利用,需要的投资很大,而购买的人员有限,机具不足很难满足秸秆还田需要,而且积聚作业需要大量成本投入,增加农民负担,所以农民大都不愿应用。另外,由于经济效益不高,农民购买机具的意愿不足,对于秸秆还田以及秸秆综合开发利用技术的普及应用造成巨大影响。

2.5 能源替代物迅猛发展

当前经济社会发展速度日益加快,人们生活水平也有了很大提升,随着收入的不断增加以及家庭环境的逐步美化,农村生活也发生了翻天覆地的变化。过去运用秸秆当做能源的现象现如今已经非常少见,都改做天然气、电能、石油液化气等。同时,农业生产过程当中大量的应用化肥,使得秸秆沤肥还田率不断下降,人们逐步放弃了传统的秸秆利用方式,但现在科学化的秸秆综合利用方式还没有构建起来,以至于秸秆剩余量不断增加,进一步加剧了秸秆焚烧现象的发生。

2.6 秸秆综合利用出口不畅

麦草等作物秸秆收购过来主要向造纸厂进行销售,然而受供求关系因素影响,造纸厂对收购的秸秆质量有着很高的要求,并且收购价格较低,经营者由于难以获得充足的利润,导致积极性较低。而且目前我区缺少生产制作饲料、做板或者利用秸秆发电的生产厂家,外地厂家距离又比较远,收购运输秸秆需要很高的成本投入,导致竞争优势不足,出口不畅。

2.7 作物秸秆留茬较高

运用农业联合机械设备进行作物秸秆收割过程当中,留茬高度通常在30cm左右,这样的留茬高度,导致下茬作物很难进行耕种,农户为了农时进行耕种,便产生了一烧了之的心态。

3.综合利用的探讨

3.1 还田的需要

在农业生态系统当中,作物秸秆是一种非常好的生物质能源,其中的有机质含量丰富,并含有大量的氮、磷、钾、钙、镁等元素,并积累了农作物1/2以上的光合作用产物,其利用潜力非常巨大。合理利用农作物秸秆,不仅有利于生态环境的保护,减少资源浪费,还能有效带动农民增收,对促进农业经济持续稳步发展具有十分重要的现实意义。回收过来的农作物秸秆,经粉碎之后,可当做肥料或基料进行应用。2016年,我区秸秆利用量为0.60万吨,其中:稻草占95%,麦秆占3%,玉米秸秆占2%。产品为有机肥料及蘑菇生产基料。围绕农业经济可持续发展,积极推广秸秆肥料化、基料化利用,不断拓宽秸秆综合利用渠道,提高秸秆综合利用的经济效益。通过秸秆综合利用,带动解决当地贫困户就 业,使得基地土壤得到了有机质的改良,减少化肥的用量,提高了蔬菜的品质,同时使生态环境得到了进一步提高,农业生产条件得到改善,为可持续性发展奠定了坚实的环境基础,实现经济、社会、生态的协调发展。

作物秸秆的还田量应该在总量的70%左右,可以用加装在作物收割机的粉碎装置上完成,将秸秆粉碎后,结合旋耕机装置掩埋于田间,适量加入有机肥,加速土壤中微生物分解秸秆,从而改善田间耕作层的理化性质。

3.2 过腹还田

作物秸秆通过青贮、氨化等处理后,可作为大牲口的饲料,发展养殖业,丰富市民菜篮子,为增强全民体质做贡献。将新鲜的玉米秸秆等切成2~3厘米,经调节适宜的水分含量(65~75%)后,压实堆入密闭的青贮池内,经过约25天的预备发酵期、乳酸菌发酵期、稳定期等3个微生物发酵阶段,制备成青绿多汁、营养丰富的养殖饲料。将玉米秸秆及时粉碎,加入1~3.5%的液氨或尿素,因地制宜选择利用堆垛法、窖池法、氨化炉法、氨化袋法等方式,在密闭环境下保持25~35%的水分,经过30天的碱化作用、氨化作用、中化作用等3个过程,制备成青绿多汁、质地柔软的养殖饲料。将经过机械加工的秸秆贮存在一定容器(水泥池、缸、塑料袋等)内,通过添加微生物菌剂进行微生物发酵处理,使秸秆变成带有酸、香、酒味的家畜喜食的粗饲料。将秸秆粉碎或揉搓丝化之后,根据一定的饲料配方,与其他农副产品及饲料添加剂混合搭配,再利用造粒机制成高密度颗粒状混合饲料。秸秆颗粒饲料加工可将维生素、微量元素、非蛋白氮、添加剂等成分强化进颗粒饲料中,使饲料达到各种营养元素的平衡。

3.3 发展食用菌

作物秸秆是平菇、木耳、银耳等食用菌的优良基质。由于我地的棉花种植面积下降明显,棉籽壳很难够到,所以作物秸秆作为基质在菌农生产中大受欢迎。如以玉米秸秆为主要原料,利用机械粉碎成小段并碾碎,通过与牛粪、麦麸、豆饼或米糠等氮源原料按比例混合,按照原料准备、辅料添加、拌料、装袋、灭菌、接种、发菌和出菇管理等生产流程,进行草腐生菌类食用菌种植生产。以秸秆为主要原料,添加其它有机废弃物以调节碳氮比、物理性状(如孔隙度、渗透性等),同时调节水分使混合后物料含水量在60~70%,在通风干燥防雨环境中进行30~50天有氧高温发酵,使其腐殖化与稳定化,再进行筛分即可用于育苗、栽培基质使用。每栽培200亩食用菌菇,采摘期约2个月,根据目前产量,预计亩产食用菌2吨,合计产量400吨,每公斤市场价10元,产值可达400万元。另外,产菇后的菌渣达400吨,加入无害化的沼渣可生产适用于园区果林的有机肥约600吨,按每吨250元计算,产值为15万元。合计收入415万元。采摘及销售费用约150万元,本年度投资成本186万元(基建及技术服务费等第二年拟投资120万元),合计成本336万元;年生产效益415-336=79万元。

3.4 沼气的需要

国家在提出大力发展优质农产品的政策前,大力发展沼气项目,如:猪-沼-菜、沼-米等模式发展农业,提升品质。作物秸秆不仅给沼气提供了材料,沼气作为新能源同时得到长足的发展,沼液、沼渣的综合利用社会价值、经济价值也深受居民的欢迎。

3.5 燃料化利用需要

秸秆固体成型燃料就是利用松散的水稻、玉米秸秆挤压成颗粒、块状和棒状等成型燃料,具有高效、洁净、点火容易、二氧化碳零排放、便于贮运和运输、易于实现产业化生产和规模应用等优点,是一种优质燃料,可为农村居民提供炊事、取暖用能,也可以作为农产品加工业(粮食烘干、蔬菜、烟叶等)、设施农业(温室)、养殖业等不同规模的区域供热燃料,另外也可以作为工业锅炉和电厂的燃料,替代煤等化石能源。

3.6 新能源发电

秸秆是一种清洁可再生的生物能源,其含硫0.38%,远远低于煤1%含硫量。秸秆新能源发电是指把作物秸秆送入特定蒸汽锅炉中直接燃烧,产生蒸汽,驱动汽轮机,带动发电机发电。秸秆新能源发电的关键技术包括秸秆预处理技术、蒸汽锅炉的多种原料适用性技术、蒸汽锅炉的高效燃烧技术等。

3.7 保温材料

作物秸秆除了是造纸很好原材料外,还是不可多得的可降解的保温材料。它可替代管道的外层保温的塑料制品,大大减少了次生污染源。另外是解决村民就地就业的难题,特别是妇女和老人等外出就业困难群体实现了居家就业,甚至实现了从就业向创业的蜕变,拥有了一份不错的收入。我们算一笔账:1个人用1台草绳编织机平均每小时能编织草捆3~5个,每捆重量约在7~8市斤,售价12~15元/个,以每天工作3~4小时计算,1天就能生产9~20个,1天就能有100~300元左右的毛收入,一年就能增加4万元~10万元的纯收入。二人一台草绳编织机,一年就能用掉100多亩稻草,年收入7万多元。2014年收购稻草50万斤,今年向宜秀区大龙山镇、罗岭镇、五横乡、大桥开发区等地总共收购稻草比去年增加130万斤,一共收购了180万斤,解决了1800亩秸秆又增加了农民的收入,实现了收入翻一翻;

采用新阳牌草绳机由机架、脚踏动力、推进、编织机构组成,上线活动架及上线轮通过转轴落下,推送叉架移送草把至编织工位,上编织线在上线轮牵拉作用下从待编织草把上过线,落在开有沟槽的链轮轴、链轮、前挡板、后挡板的沟槽内,下编织线在下线轮的牵拉作用下从待编织草把下过线,下编织线通过链轮轴带动下线轮一同旋转,使上编织线与下编织线缠绕草把形成结扣,完成草苫编织,本机无需动力源,操作简便,省时省力,比手工编织提高工效4~6倍。

3.8 农耕文化

利用作物秸秆创造各种人物、动物造型,发展乡村旅游,带动周边“农家乐”兴起,实现乡村振兴战略。

4.结语

通过各级政府不断提高重视程度以及有关政策法规的约束,对于禁止秸秆焚烧问题起到了很大的促进作用,同时加强作物秸秆的综合利用,也有效减少了环境污染,改善了生态环境,并带动了农民增收致富,这对于建设社会主义新农村起到了很大的推动作用。所以,今后还应当进一步加强作物秸秆综合利用方面的研究,打造绿色生态农业与高效农业,不断提高农村经济发展水平,创造更多价值。

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