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菏泽市秸秆废弃物综合利用典型模式研究

2019-09-03韩宇

安徽农学通报 2019年14期
关键词:综合利用菏泽

韩宇

摘要:该文立足菏泽市农业发展现状,从秸秆机械深翻精细化腐熟还田、饲料化利用、废弃物生产食用菌3个方面阐述了菏泽市秸秆废弃物综合利用的几种形式,并分析了相对应的生态和环境效益,为秸秆综合利用提供理论依据和实践基础。

关键词:菏泽;秸秆废弃物;综合利用;典型模式

菏泽市地处鲁西南,是山东省乃至全国重要的农产品生产基地。全市农作物秸秆资源极其丰富,每年的秸秆产量近1000万t[1]。这些农业生产废弃物如果不进行无害化处理会造成环境污染,给农村的生态环境建设带来极大的困难。为确保耕地质量提升,推进秸秆废弃物综合利用体系创新、机制创新、模式创新和技术创新,菏泽市近年来实施了多个秸秆废弃物综合利用试点项目,进一步加强了秸秆综合利用新技术、新方法的研究与推广,积极鼓励相关企业引进和开发先进实用的秸秆收集、储运、利用工艺和设备,引导扶持基层服务组织发展,加快秸秆废弃物综合利用技术的推广应用,探索出了可持续、可复制、可推广的秸秆废弃物综合利用技术路线、应用模式和运行机制[2-3]。

1 基本情况

1.1 农业发展现状 2018荷泽市实现农业增加值217.99亿元,按可比价格计算,比上年增长3.0%。全市粮食作物播种面积119万hm2,粮食总产746.17万t。2011年以来,菏泽市郓城县建成了2.67万hm2粮食高产创建示范方,被农业部确定为粮食高产创建整建制推进试点县。目前,菏泽市生态循环农业推进体系和农业生态环境保护体系健全,机构队伍稳定。资源利用高效,产品优质安全,以“资源-废弃物-再生资源”为核心的生态循环农业模式得到广泛应用。

1.2 秸秆综合利用现状 菏泽是农业大市,主要种植的粮食作物为小麦、玉米,每年大约产生900万t的秸秆废弃物,其他经济作物大约产生100万t的秸秆废弃物。农作物秸秆粉碎还田是一条重要的利用途径,还有一部分用作牛(羊)饲料,既确保了肉内不含激素和药物残留,又解决了农作物秸秆焚烧造成的大气污染。秸秆废弃物与动物粪便经过发酵处理后还可以用来生产畅销的食用菌。目前,全市范围内基本形成了秸秆肥料化、饲料化、基料化、能源化、原料化“五化并举”的格局。

2 秸秆废弃物综合利用的典型模式

秸秆综合利用项目在部分县区推广后,通过总结经验和做法,形成了可以在全市范围内大面积推广的、可复制的秸秆废弃物综合利用模式,建立起了秸秆废弃物综合利用长效机制。

2.1 机械深翻和精细化腐熟后还田 在玉米成熟以后,通过联合收割机一边收获玉米穗,一边将秸秆切碎至3~5cm左右;或者由人工摘下玉米穗,然后将穗运出田地,再用秸秆粉碎机把秸秆粉碎,均匀地覆盖到地表上。然后将腐熟剂按照用量均匀地洒在秸秆上。施足底肥后,通过增施尿素的方法来调节碳氮比。再用深翻犁深耕,耕作深度在25cm以上,把玉米秸秆全部打进土层内,加快秸秆的腐烂速度。

2.2 秸秆的饲料化应用

2.2.1 青贮保鲜法 保鲜青贮是通过青贮收获机一次性完成玉米摘穗、秸秆切碎和收集,之后用专门的青贮饲料包装机将粉碎之后的玉米秸秆压成块。此时的秸秆含水量一般在67%~75%,装进塑料袋以后,压实并排出里面的空气以防止霉菌的繁殖,然后进行密封保存,40~50d后即可用于家畜饲喂。此项技术不但可以保护饲料内的营养成分不受损失,还可以使饲料保持新鲜多汁等特点,具有发酵后的酸香味,是家畜理想的饲料,而且贮存的时间比较长,实现了秸秆过腹还田这一良性循环的目的。

2.2.2 压块饲料法 生产中主要利用玉米秸秆、麦秸制造压块饲料。压缩时产生的高温和高压会使秸秆氨化、碱化和熟化,并使秸秆内的木质素彻底变性,提高了营养成份,制作成品质一致的块状饲料,成为家畜的基础食粮。压块后的产品不产生任何有危害性的物质,并且具有无毒、不含病原菌、水分含量低、无霉变、营养成份高等特点,可以常年供应喂养牲畜。此项技术适合“公司+农户”的模式,可以工厂化生产,商品化流通,生产成本比较低。

2.3 秸秆废弃物生产食用菌 为了进一步发掘农作物秸秆在栽培食用菌方面的潜在价值,实现低成本,高收益的目标。近年来,实施综合利用麦秸、玉米秸秆和棉花秸秆生产食用菌课题,结合外地的先进经验,先后研发了多种利用农作物秸秆生产双孢蘑菇、鸡腿菇、平菇和草菇等食用菌的高产栽培技术。经过几年的推广和应用,取得了良好的经济和生态效益。

2.3.1 麦秸、玉米秸秆应用 利用作物秸秆生产食用菌对秸秆的要求是无霉变,并且没有严重的病虫害。制备原料时可以根据所要生产的类型,利用机械工具把作物秸秆切成10~20cm的段,或者用铡草机把秸秆切碎至2~3cm的颗粒,再添加牛粪或者鸡粪等畜禽粪便和麦麸、米糠、复合肥等辅料。加入一定量的水,混合均匀后建堆发酵。发酵好的原則以手感柔软,不扎破料袋为宜。之后按照生产工艺把发酵料装袋或者铺床栽培。利用作物秸秆生产双孢蘑菇,春、秋2个季节均可以生产,为大量利用秸秆提供了很好的途径。

2.3.2 棉花秸秆、玉米芯应用 不同的品种所产生的生物学效率也不同,有的可以达到80%以上。生产时先把玉米芯或棉花秸秆粉碎成为颗粒状态,然后添加一定量的麦麸、米糠或者玉米面等辅料,加上水之后混合均匀,然后装袋、灭菌、接种。研究表明,与使用棉籽壳相比,用玉米芯或棉花秸秆做基料能够降低40%左右的生产成本。

3 效益分析

3.1 机械深翻和精细化腐熟后还田收益 检测机械深翻和精细化腐熟后还田实施地的土壤,与常规耕作和秸秆不还田的地块相比,前者20~30cm的土壤紧实度分别降低了34.1%、25.7%,土壤的含水量分别提高了16.7%、11.2%。前者的微生物群体数量比后者增加了24.1%,土壤的酶活性提高了14.5%。秸秆还田明显提高了冬小麦的土壤呼吸速率,与常规耕作和秸秆不还田处理相比,机械深翻和精细化腐熟后还田的土壤呼吸速率分别提高32.6%、30.2%。与常规的耕作方式相比,深耕处理后的干物质积累量分别提高30.9%、25.3%,周年作物产量分别提高了10.7%、9.8%。

3.2 饲料化收益 秸秆在田间直接切碎、青贮和氨化后,没有产生任何有危害性的物质,并且具有无毒、无霉变、无病原菌、水分含量低、营养成份高等一系列优点,可以常年供应饲喂牲畜。经过加工后的秸秆已经成为块状的粗饲料,其中粗蛋白的含量从大约2%~3%提高到8%~12%,消化率从30%~45%提高到60%~65%。青贮饲料资源的机械化操作以高效率、高质量降低了生产成本,既解决了秸秆废弃物难处理这一问题,又为养殖厂(户)解决了秋冬季的多汁饲料来源问题,非常適合现代种养业的发展。分散零星式的秸秆青贮方式,不但规模小,而且劳动强度大,不易形成产业化。为进一步提高秸秆的综合利用率,对秸秆青贮和固化成型产业项目进行扶持就变得非常必要。与其它生产生物质能的方式相比,秸秆青贮和固化成型具有工艺设备简单和易操作等优点。生产设备能适用于多种原料,而且便于储运(可以长途运输和长时间存储),容易实现产业化和大规模应用。

3.3 基料化收益 用秸秆废弃物生产的食用菌品种有的能在秋、冬季节栽培,如平菇、金针菇等;有的可以在春季到初夏栽培,如鸡腿菇、猴头菇等;有的可以在夏季栽培,如草菇等。将各类食用菌的品种进行合理搭配,选择适合秸秆栽培的优良品种,采用科学化的管理技术,能够实现全年生产和四季出菇,最大程度地获得农作物秸秆生产食用菌的效益。生产实践证明,利用1个200㎡的大棚进行周年种菇,每年能消耗各类农作物秸秆10000kg左右,能产鲜菇8000~10000kg,利润万元以上。并且产菇后的废渣可以制作优质肥料直接还田,也可以经过处理后作为饲料饲养畜禽,从而实现生态良性循环。

4 结语

菏泽市是山东省乃至全国重要的粮食生产地区,秸秆资源产量大、禁烧任务重、综合利用质量有待于进一步提高。通过在市内的部分粮食主产区,选择秸秆资源量大、综合利用基础较好、禁烧任务重的乡镇(街区),以生态循环农业为导向,以提高秸秆综合利用率、遏制秸秆焚烧、全方位提升耕地质量为目标,以推进秸秆综合利用体系创新、机制创新、模式创新和技术创新为重点,通过政策的引领扶持和项目示范带动,积极推进以农为主的秸秆综合利用,建立政府引导、市场主体、社会参与、布局合理、多方共赢的秸秆综合利用机制。围绕着生态文明建设总要求,坚持农业优先、疏堵结合、政策引导、资金扶持、产业发展和技术创新,以提高秸秆的综合利用率为目标,以秸秆还田和肥料化、饲料化利用为主导,以原料化利用为辅助,大力推进秸秆还田和秸秆养畜,在秸秆栽培食用菌等领域积极推进秸秆利用。经过综合分析,未来5年菏泽市每年秸秆产生总量约为1000万t。计划到2020年,秸秆综合利用量在920万t左右,秸秆综合利用率达到92%,基本建立农民和企业“双赢”、价格稳定的秸秆收储运体系,形成布局合理、多元化的秸秆综合利用格局。

参考文献

[1]2018年菏泽市国民经济和社会发展统计公报[EB/OL].http://www.heze.gov.cn/art/2019/4/8/art_11115_5444837.html.

[2]菏泽市农业农村经济“十三五”发展规划[EB/OL].http://zfxxgk.heze.gov.cn/xxgk/jcms_files/jcms1/web19/site/art/2017/12/20/art_2217_25193.html.

[3]菏泽市人民政府关于生态循环农业发展情况的报告[EB/OL].http://www.hezerd.gov.cn/view.asp?classid=3&id=10361.

(责编:杨 林)

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