贵州秸秆资源综合利用现状与对策.docx

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贵州秸秆资源综合利用现状与对策

贵州秸秆资源综合利用现状与对策

杨柳，范成五，秦松*

【摘要】为了缓解贵州环境承栽力及能源短缺的压力,促进贵州建立资源节约型和环境友好型社会,实现经济与社会、人与自然的和谐发展,对贵州可再生的生物质能源——秸秆的利用现状、发展趋势及存在的问题进行了综述,并提出了贵州秸秆资源综合利用的发展对策.

【期刊名称】贵州农业科学

【年（卷）,期】2012（040）005

【总页数】4

【关键词】[关键词]秸秆；综合利用；生物质能源；贵州

秸秆是农业生产中的副产品，也是一种重要的生物质原料。

农作物秸秆是世界上最为丰富的物质之一，含有丰富的碳、氮、磷、钾和微量元素等成分，是一种可供开发与综合利用的宝贵资源。

贵州是经济欠发达、工业化程度较低的典型的农业省份，以喀斯特地貌为主，石漠化趋势比较严重，农业生态环境比较脆弱。

贵州常年作物种植面积450万hm2左右，年产秸秆约1500万t，秸秆资源丰富。

但是，长期以来秸秆资源的利用方式较为粗放，多是被用于烧火做饭、取暖、直接饲养牲畜或者还田作肥料，综合利用率低，部分地区的秸秆处理甚至成为农业生产的负担，大量的农作物秸秆因此未能得到充分有效的利用，资源浪费严重。

国内外关于秸秆资源综合利用方面的研究已有不少文献报道，贵州在秸秆资源综合利用方面也有不少研究。

谭廷甫[1]对贵州毕节地区的秸秆资源综合利用进行了探讨，林昌虎等[2]、林绍霞等[3]分别对贵州的秸秆资源综合利用进行了探讨。

然而，随着国家推进建设资源节约型和环境友好型社会的步伐，秸秆资源综合利用的途径、技术以及成果已有了新的发展和变化。

为此，笔者以前人的研究为基础，结合当前的新形势，综述了贵州秸秆资源利用的现状和存在的问题，并提出了提高贵州农作物秸秆综合利用效率的对策，以期对缓解贵州的环境承载压力，发展循环农业，实现社会、经济的可持续发展提供理论参考依据。

1贵州秸秆资源综合利用现状

1.1秸秆产量及分布状况

贵州属亚热带湿润季风气候区，水热条件丰富，山地为主的地貌使得立体气候变化明显，从而适宜多种粮食作物和经济作物的生长。

2009年各种农作物的种植与收获状况统计[4]表明：

玉米的种植面积最大（为75.149万hm2），其次是水稻（为69.824万hm2），第三是马铃薯（为63.496万hm2）。

种植面积在10万hm2以上的还有油菜、小麦、烤烟、大豆等作物。

通过经济系数[5]折算表明，各种作物的秸秆产量累计在1500万t以上，其中，秸秆资源最丰富的作物是玉米、水稻和油菜，秸秆产量分别为607.80万t、600.71万t和181.03万t，3种作物的秸秆产量累计占主要农作物秸秆总产量的90%左右（表）。

1.2秸秆利用现状

1.2.1肥料秸秆用作肥料主要是秸秆还田。

农作物秸秆中含有各种大量元素和微量元素，秸秆还田可以丰富土壤的矿质养分，增加土壤的有机质含量，改善土壤的物理性状，从而提高土壤肥力，是实现农业可持续发展的重要途径。

据测定，耕地还田稻草秸秆2250kg/hm2，其养分含量相当于施碳铵82.5kg、过磷酸钙63.0kg和氯化钾67.5kg[6]；还田玉米秸秆7500kg/hm2，则相当于施土杂肥37500kg、碳铵175.5kg、过磷酸钙93.0kg和硫酸钾71.25kg。

1年后，土壤有机质含量相对提高0.05%～0.23%，平均单位面积增产幅度达10%以上[7]。

稻田还田油菜秸秆5280kg/hm2，可增产水稻450kg/hm2[1]。

秸秆还田的方式主要有直接还田、堆沤还田、过腹还田和烧灰还田等，2009年贵州以各种形式还田的主要农作物秸秆总量约为1300万t，总养分相当量为22万t，其中，氮素（N）为6.88万t，磷素（P2O5）为3.88万t，钾素（K2O）为11.24万t。

有资料显示，不同的还田方式中，直接还田的秸秆约占24.5%，堆沤还田的秸秆约占6.52%，过腹还田的秸秆约占51.4%，烧灰还田的秸秆约占15.8%[2,8]。

1.2.2饲料作物秸秆中含有丰富的养分，其粗蛋白、粗纤维、粗脂肪等成分均可被牲畜消化利用[8]。

贵州主要农作物的秸秆除烟草外，其余均可用作饲料。

作饲料的秸秆利用率最高的是稻草，其次是玉米秸秆[2]。

贵州的经济及地形状况决定了其农业机械化的程度较低，牛马耕驮仍是农业生产的主要方式之一。

由于稻草容易收集，因而成为冬季饲喂牲口的重要饲草[2]。

此外，玉米秸秆也是很好的饲料，据测定，1hm2农田可产11250kg青绿玉米秸秆，青贮后可得2475个饲料单位（相当于1890kg玉米），可供2头牛吃1a[7]。

田飞等[9]对贵州黔中、黔北地区的玉米秸秆利用状况调查结果显示，黔中地区玉米秸秆有40%作饲料，而黔北地区作饲料的秸秆仅占29.78%。

1.2.3燃料作物秸秆是贵州农村能源的重要组成部分，尤其在缺煤少林的地区，作物秸秆便成了主要能源。

1）直接燃烧。

在贵州秸秆直接燃烧仍是作为燃料的主要利用方式。

有资料[2]显示，玉米秸秆的热值为15.67MJ/kg，稻草的热值为13.84MJ/kg，大约相当于标准煤的1/2，在贵州作为燃料烧掉的秸秆约占50%。

传统的烧柴地区主要使用老虎灶，这种炉灶耗柴多、热效低、污染大，在使用时只有15%的热能被利用，而80%以上的热能则被浪费了。

2）秸秆沼气。

作为一种清洁、高效的生物质能源，秸秆沼气成为我国农村能源建设的首选，对于减少农村薪材的消耗以及保护植被和生态环境具有重要的意义。

贵州把“生态家园富民工程”建设作为实践“三个代表”重要思想的具体体现，大力发展被农民称为“民心工程”的沼气利用技术，形成了多种以沼气为纽带的生态农业模式[10]。

据贵州能源管理站资料显示，全省已初步开展秸秆沼气工程示范，在开阳县建成了1400m3的大型沼气工程，在瓮安县建成了16个户用秸秆示范沼气池，且运行正常。

这些工程的建成利用为贵州秸秆沼气利用打下了基础。

3）秸秆气化。

由于秸秆气化炉的使用不受气候、地势的影响，适应性较广，在海拔相对较高的地区使用秸秆气化炉对秸秆进行气化，已成了秸秆作为燃料高效利用的重要补充方式。

贵州秸秆气化炉的发展坚持走自主发展的道路，目前，气化炉的开发单位主要有遵义宜农生物能源节能开发有限公司、铜仁市惠民气化炉有限公司、毕节地区农机研究所等[11]，生产的产品功能覆盖了从家庭用气化炉到小规模生产用气化炉，但由于技术成熟度还不够、产品的适用性和农民的接受程度还需要进一步观测，因此，在贵州还处于试验示范阶段。

2006年，贵州结合外来生物（紫茎泽兰）的防治，在黔西南州推广秸秆气化炉具500口，同时在全省其他地区推广了300口[12]。

4）秸秆发电。

作为一种可再生资源，利用秸秆发电，将生物能转化为电能，目前已成为解决贵州及至全国能源短缺的有效途径之一。

利用秸秆发电主要有秸秆直燃发电、制取液体燃料和秸秆气化发电等3种主要方式[13]。

随着秸秆发电的逐渐兴起，两座装机容量分别为2×1.2万kW和3×5.5万kW的生物质能电厂已落户贵州省黔西南州安龙县和兴义市[14]。

1.2.4原料作物秸秆是一种重要的工业原料，可用于板材、造纸、建材、编织、化工等多个领域。

贵州的少数民族大多都有悠久的手工制作传统，他们常用秸秆来编织草帘、草苫、草席、草垫、草篮等[2,6]，产品精致美观，在编织行业中独领风骚。

同时，秸秆还可用作生产食用菌的主要原料，这对于缓解食用菌原料短缺，合理利用农业废弃物，促进农民增收具有重要意义。

此外，秸秆还可用于生产木糖醇、羧甲基纤维素、木聚糖酶、乙醇等产品，尤其是用秸秆生产乙醇，可以缓解乙醇工业与民争粮的局面，具有重要的经济价值和社会价值[6,15]。

2存在的问题

2.1秸秆直接还田方式简单，不利于秸秆的利用

秸秆直接还田是将秸秆砍成小段铺撒在耕地表面，通过耕翻压实来实现。

由于秸秆的C/N较大，直接还田不利于秸秆的利用。

因为：

1）秸秆在初期腐解过程中往往会发生与作物夺氮而使作物缺氮的现象；2）旱耕地秸秆还田容易造成土壤水分不足；3）如果将带病（虫）的秸秆直接还田，还可能造成病虫害的严重发生与蔓延[2,16-17]。

2.2秸秆作为燃料直接燃烧利用率低

秸秆作为燃料在贵州农村的利用方式主要是直接燃烧，仅有少部分通过沼气池发酵产生沼气或者秸秆气化炉气化后燃烧，热能利用率低[18]。

2.3秸秆作为饲料加工方式简单，加工水平低

用作饲料的秸秆主要是采用粗放的传统加工方式进行初级加工，这种加工方式多停留在饲料产品的物理化学特性上，忽略了秸秆的生物学特性，因此，未经深加工（如，利用碱化、发酵、热喷等先进技术）而导致饲料消化率降低[2,6]。

2.4秸秆收集贮运体系不完善，关键技术有待进一步研发推广

农作物秸秆量大、分散、体积蓬松、密度较低、季节性强，收割机、打捆机等配套设施缺乏，收集贮运成本高等问题，给秸秆的收集、贮运带来很大困难；秸秆综合利用的一些关键性技术难题尚未突破，制约了秸秆的利用率，且利用层次难以提升；秸秆综合利用技术服务体系不够健全，服务市场难以形成，造成了现有部分秸秆利用技术应用效果较差，推广效果不理想[3,19]。

3对策

3.1发展不同的综合利用模式

秸秆综合利用模式应充分发挥秸秆在农业生产领域中的多级利用，通过一系列的转化，终极产物以有机肥农家肥的形式又回到农田中去。

根据贵州农业生产的区域性差异，经过林昌虎等[2]的研究总结了以下几种秸秆的综合利用模式。

1）粮—沼—蔬模式。

该模式适用于城郊地区的农村（如黔中地区的大部分农村），该区域主要承担城市的蔬菜、粮、肉供应，通过推广沼气池建设，实现农村清洁能源，提高无公害蔬菜、绿色食品的品质。

2）畜—沼—肥模式。

该模式适用于畜牧业占重要地位的农村（如贵州东部、南部地区），将秸秆资源充分利用到农民养殖中，一方面节约饲料用粮；另一方面随着沼气的应用，保护森林资源，实现经济与生态效益的“双赢”。

3）粮—畜—肥模式。

该模式适用于以旱粮作物为主的地区（如贵州西部地区），畜牧养殖业在农业发展中具有重要地位，秸秆服务于养殖业，通过粮—畜—肥综合利用的方式实现秸秆的高效合理利用。

4）粮-沼-茶模式。

该模式适用于茶叶主产区（如湄潭、凤冈一带），将秸秆通过沼气池发酵后，沼液和沼渣均可作为茶树生长的有机肥施用，同时沼液还可以预防部分病虫害的发生。

这种模式可促进贵州有机茶产业的发展。

3.2深化并优化秸秆能源的利用方式

秸秆作为肥料是目前秸秆利用的主要方式，也是现阶段推进秸秆综合利用最现实、最经济的途径和方式，重点应推广秸秆堆肥还田、扩大过腹还田，直接还田的秸秆应细碎化。

1）深化“以秸代粮，用秸换肉”之路，利用碱化、发酵、热喷等先进技术对秸秆饲料进行深加工，推广揉搓丝化技术，以种植业带动畜牧业，以畜牧业促进种植业。

2）拓展秸秆能源化利用方式，提高能源利用效率，低海拔地区发展秸秆沼气池，高海拔地区推广秸秆气化炉，借鉴和学习发达地区在秸秆能源化利用方面的先进技术和经验（如河南省），在秸秆集中产区有条件地发展秸秆发电、秸秆乙醇、秸秆柴油等。

3）继续推进秸秆造纸、秸秆生产板材，继续开拓秸秆编织品、工艺品和装饰品市场，示范发展秸秆生产木糖醇、活性炭等，减少使用木材培植食用菌，推广秸秆培植技术。

3.3加强秸秆利用技术引进、研发与推广，完善相关配套产业

规模化种植与规模化养殖是今后缩小城乡差距的必由之路，是解决农民增收问题的必然选择。

要解决“三农”问题，除了鼓励农民工进城务工外，另一重要措施就是充分挖掘农业内部的增收潜力。

亿万农民单家独户的生产经营无法从根本上解决“三农”问题，也实现不了农业现代化，由农民组成的各种形式的农业企业是农业未来的发展方向。

秸秆深加工为能源是解决未来化石燃料短缺、发展低碳经济的有效手段之一，也是秸秆产生最大效益的一种利用方式。

规模化的种植与养殖为秸秆的能源化利用提供了条件，现今在有条件的地区，出台相关政策鼓励企业发展秸秆收集贮运设备、秸秆气化设备、秸秆乙醇与生物质油加工设备、秸秆发电装备等，并建设一些应用设备的示范性项目及工厂，培育秸秆能源的经营管理市场，开拓秸秆能源的使用市场。

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（2）:

60.

Keywords:

straw；comprehensiveutilization；biomassenergy;Guizhou

[摘要]为了缓解贵州环境承载力及能源短缺的压力，促进贵州建立资源节约型和环境友好型社会，实现经济与社会、人与自然的和谐发展，对贵州可再生的生物质能源——秸秆的利用现状、发展趋势及存在的问题进行了综述，并提出了贵州秸秆资源综合利用的发展对策。

[基金项目]贵州省科技计划“贵州省农业资源与环境工程技术研究中心建设”[黔科合农G字（2009）4001]；贵州省科技计划“贵州省农业资源高效利用技术创新能力建设”[黔科合院所创能（2011）4002]

（责任编辑：

王海）