王悅,高軍
(哈爾濱師范大學(xué),哈爾濱150000)
摘要:為加強(qiáng)黑龍江省秸稈的綜合利用,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,分析了焚燒秸稈的危害,提出了秸稈綜合利用的主要途徑。其可做動(dòng)物飼料、有機(jī)肥、燃料。可利用秸稈發(fā)電,生產(chǎn)多種綠色建筑材料,應(yīng)用于編制工業(yè)。玉米秸稈也可回田。
0引言
農(nóng)作物秸稈資源豐富且分布廣泛,并且隨著農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展的加速,有效使用秸稈的問題越來越被重視,其潛在價(jià)值是根據(jù)2019年的社會(huì)價(jià)值調(diào)查和計(jì)算得出的。我國(guó)每年約有6億噸各種農(nóng)作物秸稈。
目前,中國(guó)秸稈的主要利用方法是燃料化、飼料化、肥料化和原料化。燃料占用率高,但是由于中國(guó)地域遼闊,農(nóng)作物種類繁多且地區(qū)間資源分布不均導(dǎo)致農(nóng)村和城市的具體利用方法差異很大。中國(guó)農(nóng)村往往使用大量的秸稈取暖,效率很低,浪費(fèi)嚴(yán)重而且焚燒后會(huì)污染環(huán)境,所以應(yīng)該提高輕工業(yè)和化學(xué)工業(yè)的利用效率。黑龍江省秸稈原料量大,來源廣,成本低,在秸稈綜合利用方面前景廣闊,必須高效和全面地積極推廣一系列先進(jìn)的、適用的秸稈綜合利用技術(shù),要努力將黑龍江省秸稈開發(fā)技術(shù)和裝備的研究提高到新水平。
1焚燒秸稈的危害
容易引發(fā)火災(zāi)。在收割季節(jié),燃燒稻草很容易點(diǎn)燃周圍的易燃材料,如果農(nóng)田上起火,則很難控制并會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,尤其是在森林附近,后果更為嚴(yán)重。
導(dǎo)致空氣污染指數(shù)升高,危害人體健康。數(shù)據(jù)表明,焚燒秸稈時(shí)產(chǎn)生的二氧化硫濃度是平時(shí)的2倍,產(chǎn)生的二氧化氮和有害的可吸入顆粒物的濃度是正常空氣的4倍。大氣中包括塵蟻、灰塵甚至大量病原微生物的懸浮顆粒物,容易吸入到氣道引發(fā)疾病,如急性支氣管炎、慢性支氣管炎、支氣管擴(kuò)張及塵肺等。
破壞土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),造成耕地質(zhì)量等級(jí)下降。農(nóng)田上燃燒秸稈時(shí),土壤溫度升高,土壤中的有益微生物,如固定自然界氮分子為氮源,制造肥份的固氮菌群以及將有毒氨氣轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛釕B(tài)氮供植物吸收的硝酸菌群大量死亡,土壤生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,農(nóng)作物對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收顯著減少。
2秸稈綜合利用的主要途徑
2.1秸稈做動(dòng)物飼料
秸稈加工應(yīng)從高效、高品質(zhì)角度入手,追求精制加工,在現(xiàn)有加工利用成果的基礎(chǔ)上,將大量廉價(jià)的稻草加工成商用飼料產(chǎn)品,以提高資源附加值,形成以機(jī)械化和工廠生產(chǎn)為基礎(chǔ)的加工工業(yè)。在秸稈資源豐富的地區(qū),谷物、蛋白質(zhì)、礦物及微量添加劑還可以混合、軟化、壓縮在各種形態(tài)的復(fù)合飼料產(chǎn)品中,這也是黑龍江省實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)利用和農(nóng)業(yè)與畜牧業(yè)相結(jié)合的有效途徑。
2.2秸稈做有機(jī)肥
通過機(jī)械粉碎的方式或整桿直接還田,秸稈可以生產(chǎn)有機(jī)肥。秸稈中含有大量的C、N、P、K以及多種微量元素,秸稈還田后可使大部分被作物吸收的粗灰份回歸土壤,土壤肥力、作物產(chǎn)量都得到提高,從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。
2.3秸稈做燃料
秸稈是生物質(zhì)能源,具有可再生、分布廣泛和低污染的特點(diǎn),通過秸稈生產(chǎn)新燃料可以逐步代替煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)化石燃料,從而減少有害氣體的排放,加快黑龍江省形成綠色經(jīng)濟(jì)模式。新型環(huán)保秸稈燃料的出現(xiàn)順應(yīng)了社會(huì)對(duì)環(huán)保的迫切需求,成為節(jié)能減排政策實(shí)施的一大助力。
2.4利用秸稈發(fā)電
全球用電量持續(xù)增加,雖然有太陽能、風(fēng)能、水能等方式用于發(fā)電,但大部分國(guó)家還是采用傳統(tǒng)的化石燃料燃燒的方式來發(fā)電。這就意味著需要保證能源的可持續(xù)利用,并找到更清潔的能源,如可再生能源,以滿足全球需求。大多數(shù)國(guó)家都制定了相應(yīng)的政策為尋求發(fā)展可再生能源技術(shù)的公司提供多方面支持。例如,歐盟設(shè)定了目標(biāo):2020年,其能源分布將有20%來自可再生能源。在丹麥、西班牙和德國(guó),創(chuàng)新和發(fā)明與可再生能源有關(guān)的技術(shù)都受到高度歡迎。秸稈能充分滿足這些要求,所以黑龍江省應(yīng)大力推廣秸稈發(fā)電技術(shù)。
2.5秸稈可用于生產(chǎn)多種綠色建筑材料
秸稈用作填充材料,與其他原料混合用于板材建造和安裝,具有重量輕、強(qiáng)度高、具有適應(yīng)氣候變化的優(yōu)點(diǎn)。以秸稈為主、硅酸鹽溶液和硅酸鈉為黏結(jié)劑,根據(jù)需要加入添加劑,從而生產(chǎn)保溫性能好、重量輕、強(qiáng)度高的施工板材。采用輕質(zhì)、低導(dǎo)熱、抗靜電、阻燃、抗菌的建筑板材,通過成型工藝成型。
2.6秸稈應(yīng)用于編織工業(yè)
秸稈編織最常見、應(yīng)用最廣泛的是蔬菜項(xiàng)目的編織墊。蔬菜的產(chǎn)區(qū)是大棚,冬季需要保暖,夏季需要遮陽,而且草制品加工技術(shù)成本低,容易學(xué)習(xí),編織稻草制作草席可以增加農(nóng)民收入。
2.7玉米秸稈回田可用于農(nóng)作物生產(chǎn)
將各種秸稈或殘留物(包括生秸稈、秸稈衍生的生物炭和堆肥)返還田間,已被公認(rèn)為是一種有效的、環(huán)境友好的農(nóng)業(yè)策略,可改善土壤質(zhì)量,提高農(nóng)作物產(chǎn)量并減少燃燒引起的空氣污染。玉米秸稈在食品、飼料、燃料和纖維方面有多種應(yīng)用。隨著玉米產(chǎn)量的不斷增加,大量玉米殘留物的處理具有很大的挑戰(zhàn)性。
有關(guān)數(shù)據(jù)表明:在玉米根系分泌物的32種成分中,有機(jī)酸中的糖度比糖和氨基酸中的糖度高。秸稈的特定基因影響根的外觀和形態(tài),其特征是更長(zhǎng)和更粗。根系形態(tài)和代謝組的變化是造成根癌病的原因。基因調(diào)控與根的生長(zhǎng)發(fā)育以及生存能力和根尖的解剖結(jié)構(gòu)參與了根形態(tài)的改變。此信息可用于調(diào)節(jié)根的生長(zhǎng)過程和土壤肥力,可以用于實(shí)踐和指導(dǎo)殘留物含量較高的農(nóng)作物生產(chǎn)。
3農(nóng)民的參與對(duì)于秸稈綜合利用至關(guān)重要
家庭總收入中的非農(nóng)收入與秸稈綜合利用程度的關(guān)系明顯為負(fù),因此獲得較高非農(nóng)收入的農(nóng)民更不愿意綜合利用秸稈。根本原因是非農(nóng)就業(yè)機(jī)會(huì)會(huì)導(dǎo)致農(nóng)村勞動(dòng)力短缺和工資上漲,給農(nóng)民帶來更高的機(jī)會(huì)成本,因此他們的凈利潤(rùn)很低,甚至是負(fù)的。
農(nóng)民的種植面積、牲畜養(yǎng)殖與綜合利用的關(guān)系顯著為正,因此種植或養(yǎng)殖規(guī)模較大的農(nóng)民更有可能綜合利用秸稈。廣闊的市場(chǎng)前景意味著秸稈資源具有更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,因此秸稈的潛在價(jià)值和預(yù)期收益更高,農(nóng)民更愿意綜合利用。但是,從事動(dòng)物養(yǎng)殖的農(nóng)民需要秸稈作為飼料,所以更愿意收集和利用。
農(nóng)民對(duì)秸稈焚燒弊端的了解以及政府相關(guān)政策的補(bǔ)貼與秸稈綜合利用之間的關(guān)系為正相關(guān)。政府的宣傳和補(bǔ)貼等措施有助于農(nóng)民的綜合利用。相反,如果缺乏政府宣傳,農(nóng)民可能無法意識(shí)到露天秸稈焚燒的危害,會(huì)導(dǎo)致秸稈的處理方式不正確。如果缺乏政府價(jià)格補(bǔ)貼,農(nóng)民的預(yù)期收益可能會(huì)因市場(chǎng)價(jià)格低而減少,從而導(dǎo)致他們不愿意收集和利用秸稈。
農(nóng)戶年齡、受教育程度與秸稈綜合利用程度之間的關(guān)系明顯為負(fù),表明年齡較大、受教育程度較高的農(nóng)戶對(duì)秸稈綜合利用的傾向較小。受過更多教育的農(nóng)民大多參加非農(nóng)業(yè)就業(yè),不愿意花很多時(shí)間處理秸稈。
4結(jié)語
黑龍江省在推進(jìn)秸稈綜合利用方面,要結(jié)合建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的戰(zhàn)略目標(biāo),安排項(xiàng)目、組織實(shí)驗(yàn)、演示、宣傳和培訓(xùn),并將其作為惠民項(xiàng)目之一,確保秸稈綜合利用,產(chǎn)生最大的效益。
參考文獻(xiàn):
[1]韓魯佳,閆巧娟,劉向陽,等.中國(guó)農(nóng)作物秸稈資源及其利用現(xiàn)狀[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2002,(03):87-91.
[2]勞秀榮,孫偉紅,王真,等.秸稈還田與化肥配合施用對(duì)土壤肥力的影響[J].土壤學(xué)報(bào),2003,(04):618-623.
[3]湯廣貝.江蘇省秸稈綜合利用政策研究:政策方案與政策執(zhí)行[D].南京:南京大學(xué),2019.
[4]Eduardo Espinosa , Rafael Sanchez , Rocio Otero , Juan Dominguez-Robles , Alejandro Rodoguez. A comparative study of the suitability of different cereal straws for lignocellulose nanofibero isolation [J]. International iouaiai ot Biological Macromolecules ,2017 , (103 ) : 66-67. |