菏澤市秸稈廢棄物綜合利用典型模式研究

韓宇

摘要：該文立足菏澤市農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，從秸稈機(jī)械深翻精細(xì)化腐熟還田、飼料化利用、廢棄物生產(chǎn)食用菌3個(gè)方面闡述了菏澤市秸稈廢棄物綜合利用的幾種形式，并分析了相對(duì)應(yīng)的生態(tài)和環(huán)境效益，為秸稈綜合利用提供理論依據(jù)和實(shí)踐基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：菏澤;秸稈廢棄物;綜合利用;典型模式

菏澤市地處魯西南，是山東省乃至全國(guó)重要的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地。全市農(nóng)作物秸稈資源極其豐富，每年的秸稈產(chǎn)量近1000萬(wàn)t[1]。這些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物如果不進(jìn)行無(wú)害化處理會(huì)造成環(huán)境污染，給農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境建設(shè)帶來(lái)極大的困難。為確保耕地質(zhì)量提升，推進(jìn)秸稈廢棄物綜合利用體系創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新、模式創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新，菏澤市近年來(lái)實(shí)施了多個(gè)秸稈廢棄物綜合利用試點(diǎn)項(xiàng)目，進(jìn)一步加強(qiáng)了秸稈綜合利用新技術(shù)、新方法的研究與推廣，積極鼓勵(lì)相關(guān)企業(yè)引進(jìn)和開(kāi)發(fā)先進(jìn)實(shí)用的秸稈收集、儲(chǔ)運(yùn)、利用工藝和設(shè)備，引導(dǎo)扶持基層服務(wù)組織發(fā)展，加快秸稈廢棄物綜合利用技術(shù)的推廣應(yīng)用，探索出了可持續(xù)、可復(fù)制、可推廣的秸稈廢棄物綜合利用技術(shù)路線、應(yīng)用模式和運(yùn)行機(jī)制[2-3]。

1 基本情況

1.1 農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 2018荷澤市實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增加值217.99億元，按可比價(jià)格計(jì)算，比上年增長(zhǎng)3.0%。全市糧食作物播種面積119萬(wàn)hm2，糧食總產(chǎn)746.17萬(wàn)t。2011年以來(lái)，菏澤市鄆城縣建成了2.67萬(wàn)hm2糧食高產(chǎn)創(chuàng)建示范方，被農(nóng)業(yè)部確定為糧食高產(chǎn)創(chuàng)建整建制推進(jìn)試點(diǎn)縣。目前，菏澤市生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)推進(jìn)體系和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)體系健全，機(jī)構(gòu)隊(duì)伍穩(wěn)定。資源利用高效，產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)安全，以“資源-廢棄物-再生資源”為核心的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式得到廣泛應(yīng)用。

1.2 秸稈綜合利用現(xiàn)狀 菏澤是農(nóng)業(yè)大市，主要種植的糧食作物為小麥、玉米，每年大約產(chǎn)生900萬(wàn)t的秸稈廢棄物，其他經(jīng)濟(jì)作物大約產(chǎn)生100萬(wàn)t的秸稈廢棄物。農(nóng)作物秸稈粉碎還田是一條重要的利用途徑，還有一部分用作牛（羊）飼料，既確保了肉內(nèi)不含激素和藥物殘留，又解決了農(nóng)作物秸稈焚燒造成的大氣污染。秸稈廢棄物與動(dòng)物糞便經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理后還可以用來(lái)生產(chǎn)暢銷的食用菌。目前，全市范圍內(nèi)基本形成了秸稈肥料化、飼料化、基料化、能源化、原料化“五化并舉”的格局。

2 秸稈廢棄物綜合利用的典型模式

秸稈綜合利用項(xiàng)目在部分縣區(qū)推廣后，通過(guò)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和做法，形成了可以在全市范圍內(nèi)大面積推廣的、可復(fù)制的秸稈廢棄物綜合利用模式，建立起了秸稈廢棄物綜合利用長(zhǎng)效機(jī)制。

2.1 機(jī)械深翻和精細(xì)化腐熟后還田 在玉米成熟以后，通過(guò)聯(lián)合收割機(jī)一邊收獲玉米穗，一邊將秸稈切碎至3～5cm左右;或者由人工摘下玉米穗，然后將穗運(yùn)出田地，再用秸稈粉碎機(jī)把秸稈粉碎，均勻地覆蓋到地表上。然后將腐熟劑按照用量均勻地灑在秸稈上。施足底肥后，通過(guò)增施尿素的方法來(lái)調(diào)節(jié)碳氮比。再用深翻犁深耕，耕作深度在25cm以上，把玉米秸稈全部打進(jìn)土層內(nèi)，加快秸稈的腐爛速度。

2.2 秸稈的飼料化應(yīng)用

2.2.1 青貯保鮮法 保鮮青貯是通過(guò)青貯收獲機(jī)一次性完成玉米摘穗、秸稈切碎和收集，之后用專門的青貯飼料包裝機(jī)將粉碎之后的玉米秸稈壓成塊。此時(shí)的秸稈含水量一般在67%～75%，裝進(jìn)塑料袋以后，壓實(shí)并排出里面的空氣以防止霉菌的繁殖，然后進(jìn)行密封保存，40～50d后即可用于家畜飼喂。此項(xiàng)技術(shù)不但可以保護(hù)飼料內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分不受損失，還可以使飼料保持新鮮多汁等特點(diǎn)，具有發(fā)酵后的酸香味，是家畜理想的飼料，而且貯存的時(shí)間比較長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了秸稈過(guò)腹還田這一良性循環(huán)的目的。

2.2.2 壓塊飼料法 生產(chǎn)中主要利用玉米秸稈、麥秸制造壓塊飼料。壓縮時(shí)產(chǎn)生的高溫和高壓會(huì)使秸稈氨化、堿化和熟化，并使秸稈內(nèi)的木質(zhì)素徹底變性，提高了營(yíng)養(yǎng)成份，制作成品質(zhì)一致的塊狀飼料，成為家畜的基礎(chǔ)食糧。壓塊后的產(chǎn)品不產(chǎn)生任何有危害性的物質(zhì)，并且具有無(wú)毒、不含病原菌、水分含量低、無(wú)霉變、營(yíng)養(yǎng)成份高等特點(diǎn)，可以常年供應(yīng)喂養(yǎng)牲畜。此項(xiàng)技術(shù)適合“公司+農(nóng)戶”的模式，可以工廠化生產(chǎn)，商品化流通，生產(chǎn)成本比較低。

2.3 秸稈廢棄物生產(chǎn)食用菌 為了進(jìn)一步發(fā)掘農(nóng)作物秸稈在栽培食用菌方面的潛在價(jià)值，實(shí)現(xiàn)低成本，高收益的目標(biāo)。近年來(lái)，實(shí)施綜合利用麥秸、玉米秸稈和棉花秸稈生產(chǎn)食用菌課題，結(jié)合外地的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，先后研發(fā)了多種利用農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)雙孢蘑菇、雞腿菇、平菇和草菇等食用菌的高產(chǎn)栽培技術(shù)。經(jīng)過(guò)幾年的推廣和應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。

2.3.1 麥秸、玉米秸稈應(yīng)用 利用作物秸稈生產(chǎn)食用菌對(duì)秸稈的要求是無(wú)霉變，并且沒(méi)有嚴(yán)重的病蟲害。制備原料時(shí)可以根據(jù)所要生產(chǎn)的類型，利用機(jī)械工具把作物秸稈切成10～20cm的段，或者用鍘草機(jī)把秸稈切碎至2～3cm的顆粒，再添加牛糞或者雞糞等畜禽糞便和麥麩、米糠、復(fù)合肥等輔料。加入一定量的水，混合均勻后建堆發(fā)酵。發(fā)酵好的原則以手感柔軟，不扎破料袋為宜。之后按照生產(chǎn)工藝把發(fā)酵料裝袋或者鋪床栽培。利用作物秸稈生產(chǎn)雙孢蘑菇，春、秋2個(gè)季節(jié)均可以生產(chǎn)，為大量利用秸稈提供了很好的途徑。

2.3.2 棉花秸稈、玉米芯應(yīng)用 不同的品種所產(chǎn)生的生物學(xué)效率也不同，有的可以達(dá)到80%以上。生產(chǎn)時(shí)先把玉米芯或棉花秸稈粉碎成為顆粒狀態(tài)，然后添加一定量的麥麩、米糠或者玉米面等輔料，加上水之后混合均勻，然后裝袋、滅菌、接種。研究表明，與使用棉籽殼相比，用玉米芯或棉花秸稈做基料能夠降低40%左右的生產(chǎn)成本。

3 效益分析

3.1 機(jī)械深翻和精細(xì)化腐熟后還田收益 檢測(cè)機(jī)械深翻和精細(xì)化腐熟后還田實(shí)施地的土壤，與常規(guī)耕作和秸稈不還田的地塊相比，前者20～30cm的土壤緊實(shí)度分別降低了34.1%、25.7%，土壤的含水量分別提高了16.7%、11.2%。前者的微生物群體數(shù)量比后者增加了24.1%，土壤的酶活性提高了14.5%。秸稈還田明顯提高了冬小麥的土壤呼吸速率，與常規(guī)耕作和秸稈不還田處理相比，機(jī)械深翻和精細(xì)化腐熟后還田的土壤呼吸速率分別提高32.6%、30.2%。與常規(guī)的耕作方式相比，深耕處理后的干物質(zhì)積累量分別提高30.9%、25.3%，周年作物產(chǎn)量分別提高了10.7%、9.8%。

3.2 飼料化收益 秸稈在田間直接切碎、青貯和氨化后，沒(méi)有產(chǎn)生任何有危害性的物質(zhì)，并且具有無(wú)毒、無(wú)霉變、無(wú)病原菌、水分含量低、營(yíng)養(yǎng)成份高等一系列優(yōu)點(diǎn)，可以常年供應(yīng)飼喂牲畜。經(jīng)過(guò)加工后的秸稈已經(jīng)成為塊狀的粗飼料，其中粗蛋白的含量從大約2%～3%提高到8%～12%，消化率從30%～45%提高到60%～65%。青貯飼料資源的機(jī)械化操作以高效率、高質(zhì)量降低了生產(chǎn)成本，既解決了秸稈廢棄物難處理這一問(wèn)題，又為養(yǎng)殖廠（戶）解決了秋冬季的多汁飼料來(lái)源問(wèn)題，非常適合現(xiàn)代種養(yǎng)業(yè)的發(fā)展。分散零星式的秸稈青貯方式，不但規(guī)模小，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大，不易形成產(chǎn)業(yè)化。為進(jìn)一步提高秸稈的綜合利用率，對(duì)秸稈青貯和固化成型產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目進(jìn)行扶持就變得非常必要。與其它生產(chǎn)生物質(zhì)能的方式相比，秸稈青貯和固化成型具有工藝設(shè)備簡(jiǎn)單和易操作等優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)設(shè)備能適用于多種原料，而且便于儲(chǔ)運(yùn)（可以長(zhǎng)途運(yùn)輸和長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)），容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和大規(guī)模應(yīng)用。

3.3 基料化收益 用秸稈廢棄物生產(chǎn)的食用菌品種有的能在秋、冬季節(jié)栽培，如平菇、金針菇等;有的可以在春季到初夏栽培，如雞腿菇、猴頭菇等;有的可以在夏季栽培，如草菇等。將各類食用菌的品種進(jìn)行合理搭配，選擇適合秸稈栽培的優(yōu)良品種，采用科學(xué)化的管理技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)全年生產(chǎn)和四季出菇，最大程度地獲得農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)食用菌的效益。生產(chǎn)實(shí)踐證明，利用1個(gè)200㎡的大棚進(jìn)行周年種菇，每年能消耗各類農(nóng)作物秸稈10000kg左右，能產(chǎn)鮮菇8000～10000kg，利潤(rùn)萬(wàn)元以上。并且產(chǎn)菇后的廢渣可以制作優(yōu)質(zhì)肥料直接還田，也可以經(jīng)過(guò)處理后作為飼料飼養(yǎng)畜禽，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)良性循環(huán)。

4 結(jié)語(yǔ)

菏澤市是山東省乃至全國(guó)重要的糧食生產(chǎn)地區(qū)，秸稈資源產(chǎn)量大、禁燒任務(wù)重、綜合利用質(zhì)量有待于進(jìn)一步提高。通過(guò)在市內(nèi)的部分糧食主產(chǎn)區(qū)，選擇秸稈資源量大、綜合利用基礎(chǔ)較好、禁燒任務(wù)重的鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街區(qū)），以生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)為導(dǎo)向，以提高秸稈綜合利用率、遏制秸稈焚燒、全方位提升耕地質(zhì)量為目標(biāo)，以推進(jìn)秸稈綜合利用體系創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新、模式創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新為重點(diǎn)，通過(guò)政策的引領(lǐng)扶持和項(xiàng)目示范帶動(dòng)，積極推進(jìn)以農(nóng)為主的秸稈綜合利用，建立政府引導(dǎo)、市場(chǎng)主體、社會(huì)參與、布局合理、多方共贏的秸稈綜合利用機(jī)制。圍繞著生態(tài)文明建設(shè)總要求，堅(jiān)持農(nóng)業(yè)優(yōu)先、疏堵結(jié)合、政策引導(dǎo)、資金扶持、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新，以提高秸稈的綜合利用率為目標(biāo)，以秸稈還田和肥料化、飼料化利用為主導(dǎo)，以原料化利用為輔助，大力推進(jìn)秸稈還田和秸稈養(yǎng)畜，在秸稈栽培食用菌等領(lǐng)域積極推進(jìn)秸稈利用。經(jīng)過(guò)綜合分析，未來(lái)5年菏澤市每年秸稈產(chǎn)生總量約為1000萬(wàn)t。計(jì)劃到2020年，秸稈綜合利用量在920萬(wàn)t左右，秸稈綜合利用率達(dá)到92%，基本建立農(nóng)民和企業(yè)“雙贏”、價(jià)格穩(wěn)定的秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系，形成布局合理、多元化的秸稈綜合利用格局。

參考文獻(xiàn)

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[2]菏澤市農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)“十三五”發(fā)展規(guī)劃[EB/OL].http：//zfxxgk.heze.gov.cn/xxgk/jcms_files/jcms1/web19/site/art/2017/12/20/art_2217_25193.html.

[3]菏澤市人民政府關(guān)于生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展情況的報(bào)告[EB/OL].http：//www.hezerd.gov.cn/view.asp？classid=3&id=10361.

（責(zé)編：楊 林）