王 健 吴义强 李贤军 左迎峰

（1.中南林业科技大学材料科学与工程学院，湖南 长沙 410004；2.农林生物质绿色加工技术国家地方联合工程研究中心，湖南 长沙 410004；3.湖南省农林工业勘察设计研究总院，湖南 长沙 410004）

2016 年我国可用耕地约1.07 亿hm2，占世界耕地面积的7%[1]，每年产生大量农作物秸秆。据联合国粮农组织（FAO）统计，2012 年全球秸秆总产量为50.81 亿t，其 中，秸 秆 产 量 超 过0.50 亿t的15 个 国 家（除中国外），其合计秸秆总产量为28.75 亿t，占全球的56.58%；中国秸秆总产量为9.40 亿t，占全球秸秆总产量的 18.50%[2]。本文对稻、麦秸秆的理化性能进行介绍，简要分析了国内外在秸秆传统应用、能源转化和工业生产方面的研究进展，旨在为我国秸秆综合利用管理提供理论支持。

1 稻/麦秸秆理化性质

稻、麦是草本植物。稻秆高50～100 cm，直径约为4 mm，秆壁厚约1 mm；麦秆则由节和节间组成，地上节间一般为4～6 个，节高度为29～97 cm，秆直径为2～4 mm，壁厚0.3～0.7 mm，茎杆表皮光滑坚实、润湿性差[3]。稻、麦秸秆均是一种含纤维素、半纤维素、木质素、灰分等物质的复杂天然复合物，二者有着诸多相似之处。以结构相对复杂的稻秆为例，其表皮扫描电镜和能谱如图1 所示，由图可见其外表皮上存在许多颗粒物，而内表皮相对平整。通过原子百分比可以初步判断外表皮颗粒物主要成分为含硅化合物[4]，这些物质可增强植物的机械强度，起到天然的“机械或物理屏障”作用[5]。

图1 稻秸秆外表皮（a）和内表皮（b）的电镜与能谱图Fig.1 SEM and EDS of the external surfaces (a) and inner surfaces (b) of rice straw

稻秸秆横截面的构造如图2 所示[6]，稻秸秆的叶鞘和茎秆在横截面上呈内外环状分布，其中叶鞘（图2b）是由表皮组织、薄壁组织和维管束构成的疏松结构；……