智慧農(nóng)業(yè)下農(nóng)作物秸稈利用分析

李云斌（陜西省周至縣農(nóng)業(yè)機(jī)械化推廣工作站，陜西 周至 710400）

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，數(shù)量最多最占空間的副產(chǎn)物非農(nóng)作物秸稈莫屬。中國過去發(fā)展農(nóng)業(yè)的很長(zhǎng)一段時(shí)間里，因追求作物的高產(chǎn)量，從而大量使用化學(xué)肥料，在種植過程中依賴化肥，卻較少施用有機(jī)肥料，作物秸稈的應(yīng)用頻率非常低。以這樣的種植方式連續(xù)耕作就會(huì)導(dǎo)致土壤中的礦物質(zhì)含量降低，土壤中有益的微生物種類和數(shù)量都會(huì)有所下降，從而使得整體生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化甚至被破壞。

1 智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展

智慧農(nóng)業(yè)是基于現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，從信息革命中探索出的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展新模式。智慧農(nóng)業(yè)中包含了集約化生產(chǎn)、智能化控制、精細(xì)化調(diào)節(jié)、科學(xué)化管理等，其目的是將這些經(jīng)營管理方式融合在一起，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的更高更新階段。

智慧農(nóng)業(yè)中包含了智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，它能夠讓現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營和發(fā)展相互結(jié)合，實(shí)現(xiàn)生態(tài)融合與基因重組，從生產(chǎn)到經(jīng)營再到銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合升級(jí)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)[1]。智慧農(nóng)業(yè)的核心在于智慧生產(chǎn)，智慧產(chǎn)業(yè)鏈可以為智慧生產(chǎn)提供更具現(xiàn)代信息化的服務(wù)，讓整條農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈中的營銷、物流和消費(fèi)等因素都成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息骨骼，支撐智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，加速農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了可靠的信息化決策，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加高效化、差異化。

智慧生產(chǎn)具體指的是核心化、精細(xì)化、科學(xué)化、智能化的生產(chǎn)方式，通過智能生產(chǎn)可以讓農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量得到提升。同時(shí)利用大范圍應(yīng)用智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)，還能解決農(nóng)民在生產(chǎn)過程中的各種問題，例如農(nóng)作物病蟲害、土壤肥力不足等問題，通過遠(yuǎn)程專家服務(wù)的方式，都能使問題得到良好的解決。由于智能化農(nóng)業(yè)改變了中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的小戶經(jīng)營種植的模式，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更具規(guī)模化，這就給農(nóng)作物秸稈的集中處理提供了良好的條件，讓秸稈作為資源，重新發(fā)揮出它的價(jià)值，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)自然環(huán)境造成的影響，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的附加經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2 周至縣種植情況概述

陜西省周至縣位于秦川腹地，氣候適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)，降雨量充沛，霜期較短，地下水資源豐富。近些年周至縣發(fā)展的過程中，縣政府高度重視其農(nóng)業(yè)的發(fā)展水平，要求農(nóng)業(yè)生產(chǎn)堅(jiān)持科技先行、以市場(chǎng)為導(dǎo)向的經(jīng)營方式，依托本地優(yōu)秀的資源優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，打造精品農(nóng)業(yè)工程，實(shí)現(xiàn)富農(nóng)戰(zhàn)略。

周至縣的主要農(nóng)耕農(nóng)作物為小麥、玉米和大豆等常見產(chǎn)品，采用一年兩季的作物方式。周至縣自然條件良好，資源豐富，因此耕地面積較大，全縣小麥種植達(dá)到了近19萬畝，夏季玉米播種近18萬畝。周至縣大力推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展，基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)，但是由于作物同期，在農(nóng)作物機(jī)械收割之后，總是會(huì)在短期內(nèi)出現(xiàn)大量的農(nóng)作物秸稈，難以處理。

近些年隨著智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，處理農(nóng)作物秸稈有了新的途徑。周至縣政府積極推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)在該縣的應(yīng)用，積極嘗試，期望通過新的生產(chǎn)方式提高農(nóng)作物產(chǎn)量，提升農(nóng)民的收入，解決農(nóng)作物秸稈扎堆的現(xiàn)狀。在推廣智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展過程之中，總結(jié)出了一些處理秸稈的方式，在此進(jìn)行簡(jiǎn)述，希望對(duì)其他地區(qū)處理秸稈有所幫助。

3 智慧農(nóng)業(yè)下處理農(nóng)作物秸稈的方式

智慧農(nóng)業(yè)使中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式得到了改變，通過集約化生產(chǎn)，將小戶經(jīng)營的農(nóng)戶集合在一起，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和生產(chǎn)效率的提升，統(tǒng)一生產(chǎn)、統(tǒng)一收獲。統(tǒng)一收獲為集中大范圍處理農(nóng)作物秸稈提供了有利條件，讓傳統(tǒng)生產(chǎn)中難以處理農(nóng)作物秸稈有了更廣泛的用途。

3.1 農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)飼料

農(nóng)作物秸稈中具有大量的有機(jī)成分，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值。中國絕大部分種植的農(nóng)產(chǎn)品，其秸稈都可以進(jìn)行加工，制作成牲口飼料。農(nóng)作物秸稈中的有機(jī)質(zhì)雖然多，但是其中含有的木質(zhì)素、半纖維素以及纖維素等成分都是不利于牲畜消化的，如果不經(jīng)過加工直接飼喂牲畜，不僅無法滿足牲畜生長(zhǎng)需要，還會(huì)讓牲畜更易患病，浪費(fèi)經(jīng)濟(jì)資源及其他更多的浪費(fèi)。在智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式下，農(nóng)作物集中收成，大量產(chǎn)出農(nóng)作物秸稈，通過智慧生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)，可以直接將大量的農(nóng)作物秸稈出售給相應(yīng)需要秸稈的飼料廠，不僅直接提高了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收益，還讓秸稈有了處理通道，提高其使用價(jià)值[2]。飼料廠通過微生物發(fā)酵或者物理化學(xué)的方式，先對(duì)農(nóng)作物秸稈進(jìn)行處理，分離其不宜被消化的雜質(zhì)成本，保留有機(jī)質(zhì)，再加入適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)物質(zhì)，使秸稈飼料能夠滿足牲畜的生長(zhǎng)發(fā)育需要。農(nóng)作物秸稈飼料的應(yīng)用范圍非常廣泛，可以作為雞、鴨、魚、牛、羊等禽畜的飼料。經(jīng)過試驗(yàn)結(jié)果表明，農(nóng)作物秸稈飼料在實(shí)際應(yīng)用方面具有較高的價(jià)值，已經(jīng)取得了一定的成效。

3.2 使用農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)肥料

農(nóng)作物秸稈可以作為肥料重新應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，作為有機(jī)肥料，秸稈肥料不僅能夠讓土壤中的有機(jī)質(zhì)含量得到提高，還能有效改善土壤結(jié)構(gòu)，在提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的同時(shí)，降低對(duì)化肥的依賴程度，不僅能夠節(jié)約生產(chǎn)成本，還能夠?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。但是以往的秸稈返田技術(shù)在應(yīng)用的過程中，很容易出現(xiàn)秸稈降解不充分，導(dǎo)致農(nóng)田出現(xiàn)病蟲害的現(xiàn)象，造成了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)損失。這是由于過往進(jìn)行秸稈返田的時(shí)候，只對(duì)秸稈進(jìn)行了粉碎處理，直接將其播撒在田間，通過翻耕讓秸稈碎和土壤充分結(jié)合，利用土壤中的微生物對(duì)其進(jìn)行分解。但是由于中國絕大部分地區(qū)冬季的氣候較為干燥，溫度很低，這就使得農(nóng)作物秸稈的降解速度降低，在次年進(jìn)行春耕的時(shí)候，秸稈還沒有完全降解，這樣的播種環(huán)境更適宜病菌和害蟲的生長(zhǎng)。

周至縣利用智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)，通過學(xué)習(xí)其他地區(qū)的秸稈返田的優(yōu)秀做法，總結(jié)出了適用于本縣的秸稈肥料制作方式。周至縣采用的秸稈返田方式是讓秸稈間接返田，通過讓禽畜食用農(nóng)作物秸稈加工出來的肥料，牲畜的消化系統(tǒng)對(duì)秸稈肥料進(jìn)行發(fā)酵，再將禽畜的糞便以及秸稈漚肥的沼渣進(jìn)行收集處理，之后作為有機(jī)肥料撒向田間，使得農(nóng)作物秸稈綜合利用率得到了提升，并且經(jīng)過發(fā)酵的秸稈能夠和土壤更好地結(jié)合，再使用生物菌劑和氮肥，能夠讓秸稈分解的速度進(jìn)一步加快，非常適用于產(chǎn)業(yè)化規(guī)模化的生產(chǎn)。

3.3 農(nóng)作物秸稈發(fā)酵產(chǎn)生能源

農(nóng)作物秸稈中含有大量有機(jī)物，其發(fā)酵可以產(chǎn)生較高的熱量，并且秸稈中含有的氮和硫的含量較低，其發(fā)酵產(chǎn)生的氣體在燃燒中產(chǎn)生的有毒害氣體比較少，是一種清潔能源。加強(qiáng)對(duì)農(nóng)作物秸稈的能源化生產(chǎn)，能夠降低對(duì)石油和煤炭等不可再生資源的依賴，使中國更早實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和。

在過去，將秸稈能源化的方式主要是燃燒秸稈，農(nóng)戶通過將晾曬后的秸稈直接燃燒，產(chǎn)生熱量進(jìn)行做飯，這種使用方式非但極大地限制了秸稈的利用率，還會(huì)產(chǎn)生非常大的安全隱患，甚至?xí)?duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，不符合中國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，因此在絕大部分地區(qū)都禁止燃燒秸稈，周至縣也不例外。

隨著技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)作物秸稈進(jìn)行加工之后，可以作為清潔燃料，直接進(jìn)行燃燒供熱，這種經(jīng)過定型化處理農(nóng)作物秸稈的燃料受到了人民的喜愛，通過使用固態(tài)成型的秸稈燃料，能夠有效降低燃?xì)?、原煤和木材的燃燒，有效降低了能源消耗，并且秸稈燃料很適合進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)[3]。在有些地區(qū)，還將農(nóng)作物秸稈和原煤進(jìn)行混合加工，將產(chǎn)物應(yīng)用于電廠發(fā)電，能夠有效降低電廠對(duì)原煤的依賴，保護(hù)自然環(huán)境。

3.4 農(nóng)作物秸稈用于種植蘑菇

農(nóng)作物秸稈具有較多的營養(yǎng)成分，因此可以應(yīng)用于栽培食用菌。使用秸稈種植蘑菇，能夠充分提高秸稈的應(yīng)用價(jià)值，讓秸稈應(yīng)用率提高，同時(shí)降低了養(yǎng)殖蘑菇的成本，對(duì)種植技術(shù)的要求也比較低，適用于大面積處理的農(nóng)作物秸稈。通過智慧農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式，秸稈統(tǒng)一收集堆放，正滿足了種植蘑菇所需要的條件，不僅解決了秸稈難處理的問題，還擴(kuò)大了產(chǎn)業(yè)范圍，提高了農(nóng)民的收入。

周至縣發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，總結(jié)出了農(nóng)作物秸稈的幾種應(yīng)用方式，提高了秸稈的綜合應(yīng)用率，降低了對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，提高了農(nóng)民的收入水平，獲得了較好的成績(jī)。因此各地政府應(yīng)該充分學(xué)習(xí)先進(jìn)的秸稈處理應(yīng)用方式，加大力度推廣智慧農(nóng)業(yè)的建設(shè)，完善相關(guān)制度，加大力度建設(shè)秸稈綜合利用示范基地，積極引導(dǎo)，做好宣傳工作，讓農(nóng)耕農(nóng)作物秸稈的先進(jìn)應(yīng)用方式可以在全國范圍內(nèi)推廣，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，助力中國早日實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和。