秸杆纤维板制品加工项目可行性研究报告.docx

1、秸杆纤维板制品加工项目可行性研究报告 秸杆纤维板制品加工项目 可行性研究报告 秸秆 秸秆是成熟农作物茎叶（穗）部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源,秸秆也是一种粗饲料。特点是粗纤维含量高（30%-40%），并含有木质素等。木质素虽不能为猪、鸡所利用，但却能被反刍动物牛、羊等牲畜吸收和利用。 秸秆建材 ：秸秆是高效、长远的轻工、纺织和建材原料，既可以部分代替砖、木等材料，还可有效保护耕地和森林资源。秸秆墙板的保温性、装饰性和

2、耐久性均属上乘，许多发达国家已把“秸秆板”当作木板和瓷砖的替代品广泛应用于建筑行业。此外，经过技术方法处理加工秸秆还可以制造人造丝和人造棉，生产糠醛、饴糖、酒和木糖醇，加工纤维板等等 秸秆可变生物油 中国科学技术大学可再生洁净能源实验室宣布，由朱锡锋、郭庆祥教授等研制的一项最新科技成果可以从根本上解决这一老大难问题。他们将木屑、稻壳、玉米秆和棉花秆等多种原料进行热解液化和再加工，可变废为宝，将以上，生物油50%以上，秸秆产油率60%它们转化为生物油，其中木屑产油率热值1618兆焦/千克。这项成果已经过中试，实现产业化已指日可待。 据介绍，我国每年仅农作物秸秆和农产品谷壳等就有7亿多吨，就地焚烧

3、不仅浪费资源，还导致严重的环境污染。采用这项技术，可将秸秆等生物质直接转化为生物油，作为燃料可以直接在燃油锅炉和工业窑炉中燃烧使用，精制提炼后可作为车用燃料使用，还可以分离提取高附加值的化学产品。 中国科大的专家们根据多年研究经验，提出了该技术实现产业化的最佳路线：首先在原料产地将生物质规模适度地分散热解，转化为便于运输和储存的初级液体燃料生物油，然后将各地热解得到的生物油收集后进行再加工，这样可从根本上解决生物质资源分散和受季节限制等大规模应用的瓶颈问题。 据介绍，热解液化单机最佳规模为每小时处理2吨秸秆（秸秆收集半径约为10公里），产出1吨生物油，生产成本大约为790元/吨。生物油经过简单

4、的品质改良后，热值约增至为1820MJ/kg，销售价格假设为1000元/吨，用它替代柴油和重油，提供同样的热量，价格分别相当于柴油和重油现有价格的43.2%和63.1%。 介 中国农民对作物秸秆的利用有优久的历史，只是由于从前农业生产水平低、产量低，秸秆数量少，秸秆除少量用于垫圈、喂养牲畜，部分用于堆沤肥外，大部分都作燃料烧掉了。随着农业生产的发展，中国自20世纪80年代以来，粮食产量大幅提高，秸秆数量也多，加之省柴节煤技术的推广，烧煤和使用液化气的普及，使农村中有大量富余秸秆。同时科学技术的进步，农业机械化水平的提高，使秸秆的利用由原来的堆沤肥转变为秸秆直接还田。中国的广大科技工作者对秸秆还

5、田进行了卓有成效的研究。秸秆还田有堆沤还田，过腹还田，直接还田等多种方式。 秸秆板 环保阻燃植纤（木）板完全能代替木质类人造板，并且在诸多功能上超出木质类人造板，例如中/高密度板、多层夹板、大芯板、刨花板等。由于利用农作物秸秆等非木质纤维为原材料，可生产各种规格的植纤木方，取代木材，在保护森林资源，维护绿色生态环境有及其重要的意义，同时由于新工艺的应用，使产品的成本更低廉，成为人造板家族中新一代产品。 木易环保阻燃植纤（木）板的综合功能为全球领先，用途广泛，适用于家具制造，建筑装饰装修，可制防火门、吸音板、天花吊顶、地板、装饰挂板；可钉、可锯、握钉力强，板面平整，可再加工饰面、油漆，经久耐用，

6、抗冲击力强，不开裂、不变形，无烟不燃；是宾馆、酒店、公共建筑场所、家庭、学校、高层建筑、野外系统用房、轻型工业厂房、别墅、高档木屋建筑和仓 储用房等低成本建设的最佳材料。还田现状效果 秸秆还田现状 （表3-15，3-16） 表3-15 主要作物秸秆养分含量 （徐新宇，1991） 几种营养元素含量占干物重（%) 秸秆颗粒 秸秆种类 N P2O5 K2O Ca S 麦秸 0.500.67 0.200.34 0.530.60 0.160.38 0.123 稻草 0.63 0.11 0.85 0.160.44 0.1120.189 玉米秸 0.480.50 0.380.40 1.67 0.390.8

7、0.263 豆秸 1.30 0.30 0.50 0.791.50 0.227 油菜秸 0.56 0.251.13 - 0.348 表3-16 秸秆还田的增产效果 增产（公斤/亩） 增产（%) 试验单位 试验方式 范围 平均 范围 平均 22.7 14.79 85.8 55.97 5.3 19.9微区定位试验中国农科院 大田定位试验 12.363.5 33.50 4.216.4 9.74 土肥所 大田调查 50.363.3 56.30 10.012.4 11.30 翻压还田定位试验 59.0169.0 64.0 -6.9+28.6 11.0 西南农业大学 覆盖还田定位试验 33.743.4 38

8、.6 8.7311.76 10.3 小麦压草试验 -7.951.4 25.9 -3.5+65.6 11.7 中稻压草试验 38.166.8 50.4 8.712.6 9.8 湖北省农科院 棉花大田试验 6.112.9 9.1（皮棉） 7.217.3 11.8 棉花大田调查 11.7 13.1 山西省农科院 大田定位试验 11.714.0 13.2 江苏省农科院 大田定位试验 8.552.5 29.9 4.836.0 18.0 浙江省农科院 一年三熟定位 35.833.7 36.6 11.1740.7 15.2 统计全国60多份秸秆还田试验资料 -4.883.4 15.7 根据1995年中国公布

9、的统计资料，粮食播种面积16.5亿亩，粮食总产量4.67亿吨，6全国年生产秸秆近再加上其他作物秸秆，按粒秆比11.2估算，亿吨，秸秆中含有大量的有机质，氮磷钾和微量元素，据张夫道等人的统计，豆科作物秸秆含氮较多，禾本科作物秸秆含钾较丰富，作物秸秆提供的养分约占中国有机肥总养分的13%19%，是农业生产重要的有机肥源。从现有的秸秆产量计算，6亿吨秸秆中氮磷钾养分含量相当于400多万吨尿素，700多万吨过磷酸钙，700多万吨硫酸钾。近10年来，秸秆还田发展很快，1987年秸秆还田面积仅2亿多亩（次），到1996年突破5亿亩（次），年平均增长10%以上。全国年秸秆还田量超过一亿吨，约占秸秆总量的20

10、%。秸秆直接还田方式主要有秸秆粉碎还田，覆盖还田和高留茬还田。目前推广面积最大的高留茬还田，约占秸秆直接还田总面积的60%，机械粉碎翻压和覆盖还田分别占22%和18%。秸秆还田已经成为中国沃土工程和丰收计划的重要内容，秸秆覆盖已成为以山西为代表的干旱、半干旱地区农业增产增收的重要技术措施。 还田的增产效果 把作物秸秆进行翻压还田或覆盖还田是一项有效的增产措施。”八五”期间中国农科院，西南农业大学，湖北农科院等单位进行的秸秆还田试验结果表明，实行秸秆还田后一般都能增产10%以上，统计全国60多份材料，增产范围在-4.883.4，平均增产15.7%。坚持常年秸秆还田，不但在培肥阶段有明显的增产作用

11、，而且后效十分明显，有持续的增产作用。 还田的增产机理农田生态环境即作物生长环境，它包括农田小气候，土壤结构和水热状况，植物养分及其循环，杂草生长，植物病虫害等因素。生态环境之优劣直接影响作物生长，而秸秆覆盖及翻压 麦秸 在不同程度上改善了农田生态环境。曾木祥等总结了中国秸秆还田增产机理方面的研究认为；秸秆还田的养分效应，改土效应和改善农田生态环境效应，是秸秆还田的增产机理。 养分效应 提高土壤氮磷钾养分含量及利用率 秸秆还田后土壤中氮磷钾养分含量都有增加，其中尤以钾素的增加最为明显。根据定位试验结果，全氮平均比对照提高0.005%0.09%，速效磷增加0.75毫克/公斤12毫克/公斤，速效钾

12、增加8.6毫克/公斤38.8毫克/公斤。统计全国60份试验结果，秸秆还田后全氮提高范围在0.001%0.1%，平均提高0.0014%；速效磷增加幅度在0.2毫克/公斤30毫克/公斤，平均提高3.76毫克/公斤；速效钾增加幅度在3.3毫克/公斤80毫克/公斤，平均增加31.2毫克/公斤。 表317秸秆还田对土壤养分含量的影响 K2O) 速效钾（CK比 ）P2O5速效磷（CK比试验单位 试验方式 比CK全N提高% 增加（毫克/公斤） 增加（毫克/公斤） 0.00.01 0.65.6 8.3105.1 微区定位试验 平均0.005 3.15 38.8 中国农科院 -0.0040.028 -0.65.

13、0 0.731.7 秸秆翻压定位试验 0.009 2.12 13.4 土肥所 00.009 0.45.4 2.617.8 秸秆覆盖定位试验 0.005 2.42 8.6 西南农业大学 稻草还田定位试验 0.011 3.0.0 26 浙江省农科院 定位试验 0.09 12.0 湖北省农科院 压草定位试验 0.0078 0.75 15.64 0.0010.1 0.230 3.380 份试验材料60统计全国0.0014 3.76 31.2 *CK-未施秸秆处理 表3-18 秸秆还田对土壤有机质、容重和总孔隙度的影响 试验单位 试验方式 有机质增减值（%) 容重增减值克/立方厘米 总孔隙度增减值（%)

14、 0.010.27 -0.033-0.062 1.052.04 平均0.157 平均-0.046 平均1.52 微区定位试验2年 0.020.12 -0.070 0-2.31 中国农科院土肥所 翻压定位试验2年 平均0.067 平均-0.29 平均0.94 覆盖定位试验2年 0.0140.11 -0.010.08 0.35-2.3 平均0.058 平均-0.039 平均1.26 江苏省农科院 麦田盖草 -0.06 1.90 西南农业大学 定位试验3年 0.38 -0.07 2.64 浙江省农科院 定位试验6年 1.47 -0.19 0.096 -0.062 4.09 年3定位试验 湖北省农科院

15、统计全国60份试验材料 平均0.0114 -0.077 3.52 秸秆还田对土壤钾、硅平衡的影响及其增产作用 作物吸收的钾在成熟期大量滞留在茎杆中，秸秆中钾素有效性高，其利用率在盆栽条件下，与矿质钾肥相当。覆盖条件下，秸秆中的钾受雨水淋溶而渗入表土，有利于改善作物生长前期的钾营养，促进其生长发育。含钾高的各种植物残体均可称为生物钾肥，生物钾肥的贡献是利用作物在其生育过程中吸收的土壤钾，以秸秆还田形式归还土壤，以供再利用，从而保持土壤钾的良性循环。 水稻秸秆中含硅高达8%12%，稻草还田有利于增加土壤中有效硅的含量和水稻植株对硅的吸收。 改良土壤效应 秸秆还田对土壤有机质、容重和总孔隙度的影响

16、秸秆还田增加了土壤活性存机质，稻草含有机碳42.2%，腐殖化系数为30%，每亩施200公斤稻草提供的腐殖质为25.3公斤。新鲜有机质的加入对改善土壤结构有重要作用。 从表3-18可以看出实行秸秆还田后能够增加土壤有机质含量，降低土壤容重，增加土壤孔隙度。其增减的数值依不同地区，不同耕作方式，不同秸秆还田量及秆还田年限有很大差别。秸秆还田后土壤疏松，易耕作，说明秸秆还田有良好的改土作用。 秸秆还田对土壤微团聚体和结合态腐殖质的影响 土壤中0.25毫米的微团聚体被认为对土壤物理性质和营养条件具有良好的作用。稻草还田有利于10.25毫米团聚体的形成，连续3年试验后，10.25毫米团聚体由18.60%

17、提高到32.28%。增加了73.5%，增加数为对照的1.1倍，化肥的1.7倍。而0.01毫米的团聚体则减少50%（表3-19）。 表3-19 各处理土壤微团聚体变化（%) 团聚体 1毫米0.25毫米 0.25毫米0.01毫米 0.01毫米 处理 第一年 第三年 第一年 第三年 第一年 第三年 CK 20.48 29.32 22.22 25.79 20.11 16.79 化肥 18.42 18.64 22.12 21.05 21.16 15.79 稻草 18.60 32.28 21.07 16.95 20.02 10.02 猪粪 25.14 34.87 22.83 18.91 21.07 9.4

18、5 施入秸秆对游离松结态和紧结态两组分增加较高，前者形成的活性腐殖质易分解，在作物营养上意义较大，后者在土壤结构形成中具有重要作用（表3-20）。测定稻草还田区土壤水稳性团粒结构占表土层重量比例，粘壤质和沙壤质两种土壤分别比对照增加11.8%和8.9%。随着土壤团粒组成的改善，土壤三相比也相应的改善，气相、液相增加，固相减少，通透性改善有利于根系生长和微生物活动。 表3-20 稻草还田对水稻土重组结合态腐殖质的影响 总有机质 松结态 稳结态 紧结态 增值复合度 处理 % 增加 % 增加 % 增加 % 增加 % 对照 2.84 1.43 0.13 1.28 粘壤质 稻草翻压 3.16 0.32

19、1.52 0.09 0.10 0.03 1.48 0.20 183.4 对照 2.69 1.08 0.15 1.46 砂壤质 稻草翻压 2.87 0.18 1.15 0.07 0.18 0.03 1.45 0.08 114.5 秸秆还田对土壤有机质平衡和腐殖质组成的影响 玉米秸秆还田对土壤有机质平衡的研究表明，华北地区土壤有机质的年矿化量每亩为5495公斤，年积累量每亩为2896公斤，年矿化量大于年积累量，要想维持土壤有机质现状，必须每年补充5495公斤的有机碳源，若要再提高土壤有机质含量，则需补充更多的有机物质，才能提高土壤有机质含量。秸秆还田对土壤有机质平衡有重要作用，每亩还田500公斤玉

20、米秸秆，或配合厘米耕层土壤有机质则要亏200不秸秆还田土壤有机碳有盈余。施用化肥，损12.4517.6公斤，约占原有机质的0.98%1.39%（表3-21）。 表3-21 玉米秸秆还田对土壤有机质平衡影响（公斤/亩） 土壤有机碳理论值 020厘米实测值 处理 年矿化量 年积累量 盈亏 占原含量% 盈亏量 占原含量% 不施肥 58.63 27.67 -30.96 -2.43 -17.60 -1.39 玉米秸 95.07 96.27 +1.20 +0.09 +62.15 +4.88 玉秸+NP 91.71 95.47 +3.76 +0.30 +61.95 +4.78 不施肥 57.58 27.65

21、 -26.06 -2.05 -12.45 -0.98 玉米秸 94.11 95.72 +1.61 +0.13 +54.35 4.27 玉秸+NP 88.83 95.63 +6.80 +0.53 +76.95 +6.04 秸秆还田不仅能显着提高土壤有机质含量，而且能提高有机质的质量。土壤腐殖质化程度，常以胡敏酸与富里酸对比关系确定，D.S.Jenkinson与E.J.Kolenbrator的研究认为，富里酸含量标志腐殖化作用强弱。稻草还田量对土壤腐殖质组成的影响表明，腐殖酸总量和富里酸含量与秸秆还田量呈正相关，H/F的比大小次序则相反。单施稻草腐殖酸总量提高20.8%，而稻草与猪粪和化肥配施可提

22、高23%。富里酸中N素的矿化率最高可达38.1% 。）3-22素的活性较大（表N，而且固定土壤52.0%秸秆还田对土壤微生物数量的影响 秸秆还田为土壤微生物提供了充足的碳源，促进微生物的生长、繁殖，提高土壤的生物活性。秸秆还田后，肥土上细菌数增加0.52.5倍，瘦土上增加2.63倍。在约20%的合适土壤水分含量时，细菌数量最多，在肥土和瘦土上分别增加3.5倍和3倍（表3-23）。 表3-22稻草还田量对土壤有机质及腐殖质组成的影响 小麦收获期 水稻收获期 处理 有机质 腐殖酸 胡敏酸 富里酸 有机质 腐殖酸 胡敏酸 富里酸 H/F H/F 克/公斤 总量（%) (%) (%) 克/公斤 总量（

23、%) (%) (%) 翻压稻草450公斤/亩 15.4 0.38 0.13 0.25 0.52 13.5 0.37 0.12 0.25 0.48 翻压稻草300公斤/亩 13.4 0.34 0.11 0.23 0.49 12.4 0.32 0.12 0.20 0.60 覆盖稻草300公斤/亩 12.5 0.32 0.12 0.20 0.60 14.2 0.38 0.14 0.24 0.58 不施稻草CK 12.6 0.31 0.15 0.16 0.94 11.8 0.32 0.13 0.15 0.86 表3-23土壤水分含量对微生物量的影响 细菌数 真菌数 放线菌数 %) 实测水分（ 土壤类型

24、（个）/克 （个）/克 （个）/克 65 19.13106 55.98103 36.06104 43 19.48106 28.87 103 8.53104 肥土 14.74(CK) 13.25106 29.67103 8.21104 23.15 46.42106 62.85103 8.68104 29.18 24.95106 47.59103 10.82104 85 14.42106 72.88103 19.63104 30 15.74106 60.57103 19.32104 瘦土 14.93(CK) 5.49106 64.85103 3.14104 22.69 16.21106 11.25

25、103 5.17104 26.63 15.00106 14.03103 6.36104 CK-未施秸秆处理 此外，在江苏水旱轮作区的盖草研究还证明盖草降低了土壤中的还原物质总量，有效地改善水稻田的氧化还原状态。盐碱地盖草后，可以减少地表径流，有利雨水下渗，使盐分随水排走；同时，还田的秸秆分解时产生多种有机酸，在一定程度上亦可中和土壤碱性，有明显的洗碱效果。邳县中盐碱地和丰县重盐碱土上的试验结果表明，连续三年盖草，耕层土壤的全盐量分别由原来，土壤，也分别0.03%，平均下降了0.130%和0.122%下降到0.21%和0.151%的由8.8和9.0下降到8.2和8.4，明显减轻了盐碱危害。 对农

26、田生态环境的影响 保墒和调控田间温湿度 秸秆覆盖地面，干旱期减少了土壤水的地面蒸发量，保持了耕层蓄水量；雨季缓冲了大雨对土壤的侵蚀，减少了地面径流，增加了耕层蓄水量。覆盖秸秆隔离了阳光对土壤的直射，对土体与地表温热的交换起了调剂作用。 抑制杂草 农田覆盖秸秆有很好的抑制杂草生长的作用。秸秆覆盖与除草剂配合，提高了除草剂的抑草效果。播麦后3天，每亩喷施750倍丁草胺乳油后盖草，比单喷丁草胺处理，小麦生长后期每亩杂草减少12.4万苗。 有效条件 由于中国人均占有耕地少，复种指数高，倒茬间隔时间短，加之秸秆碳氮 麦秸还田 比高，不易腐烂。所以秸秆还田常因翻压量过大，土壤水分不适，施氮肥不够，翻压质量

27、不好等原因，出现妨碍耕作，影响出苗，烧苗，病虫害增加等现象，有的甚至造成减产。为了克服秸秆还田的盲目性，提高效益，推动秸秆还田发展。中国农科院土肥所等单位研究了中国华北、西南、长江中游、浙江三熟制种植区，江苏水旱轮作区的秸秆还田的适宜有效条件，使秸秆还田各项技术具体化、数量化、综合起来有如下7个方面。 方式及其适应性 秸秆直接还田目前主要有三种方式，即机械粉碎翻压还田，覆盖还田和高留茬还田。 华北地区除高寒山区，绝大部分地区可采用秸秆直接粉碎翻压还田。水热条件好，土地平坦，机械化程度高的地区更加适宜。 西南地区和长江中游地区的研究表明，水田宜于翻压，旱作地宜于覆盖。 浙江三熟制地区，将早稻草翻

28、压还入晚稻田是该地的主要方式。 秸秆还田量及还田周期 还田秸秆数量基于这样考虑：还田的秸秆量能够维持和逐步提高土壤有机质含量。从生产实际出发，一般以本田秸秆还田。 华北地区的试验表明每亩翻压200400公斤麦秸（风干量）都有较好的增产效果。可以补偿土壤有机质的损耗，并且可逐年提高土壤有机质含量。 对华北地区玉米秸秆还田量的研究表明，翻压还田以300公斤为宜，一般不超过400公斤，整株覆盖以500700公斤为宜。玉米每亩秸秆产量（除去上部作饲料部分）一般在280400公斤，采用本田秸秆还田，一年还田一季，就可以逐年增加土壤有机质含量。 公斤（风干重）稻草即可得300公斤稻草产出，亩施450300

29、西南地区每亩有到满意的增产效果。所以冬水田翻压稻草或冬作物上覆盖都以每亩还田量300400公斤为宜，高留茬还田量在200300公斤之间。再生稻产量不高，其稻草可全部还田。 长江中游地区，在水稻、小麦和棉花三种作物上，无论是翻压或覆盖都以每亩200公斤最经济有效。为了保持土壤有机质平衡，规定了土壤有机质保持目标。砂质田为2.2%3.5%，粘质稻田为2.5%3.0%，冲积性砂土为1.2%。按照上述秸秆还田量，每年还田一季秸秆即能达到土壤有机质保持目标，并有所增加。浙江地区整草免耕还田稻草量约占本田稻草量的1/31/2，约相当于160240公斤，碎草翻埋还田每亩约200公斤，晚稻草还冬作田，麦田免耕

30、盖草约150300公斤，冬绿肥田盖草约100200公斤。江苏稻麦轮作区，秸秆覆盖还田量多在100300公斤之间，黄泥土最高产量的还田量为173公斤，淮北稻麦二季最适年还田量为241公斤。 总的看来水稻、小麦秸秆的适宜还田量（风干重）以200300公斤/亩为宜。玉米秸秆在300400公斤/亩为宜。一年一作地块和肥力高的地块还田量可适当高些，在水田和肥力低的地块还田量可低些。每年每亩地一次还田200300公斤秸秆，可使土壤有机质含量不会下降，并逐年有所提高。 翻压覆盖时间 麦收后随即将麦秸切碎，月上中旬进行，6一般在华北地区麦秸直接翻压还田，均匀撒开，施肥翻耕整地播种，在玉米行间盖麦秸和高留茬灭茬

31、还田要突出一个早字。一般在6月下旬至7月上、中旬进行。 华北地区玉米秸秆翻压还田时间应越早越好，最理想是玉米上部还有23片绿叶时及时翻压还田，此时大致在9月下旬至10月上旬。覆盖还田亦多在玉米收获后，将玉米秸秆顺垅割倒或压倒。 长江中游地区麦田盖草从播种到4叶期均可，但以播种后覆盖和分蘖初期（冬至）盖草较好。在棉花上盖草适宜时间为6月中、下旬，延至7月随时间推移，覆盖效果明显下降。在双季稻区采用早稻草原位直接还田，收割后即可实行。在西南地区冬水田稻草还田，8月中下旬水稻收割时将稻草撒铺于田面或留高茬40厘米50厘米及时耕翻入土。再生稻则全部稻草稻桩还田泡水过冬，第二年春耕翻压。麦田免耕盖草和油菜田免耕盖草播后即可实行。江苏稻麦轮作区，稻田免耕或耕翻种麦的田块，施足基肥，播后喷施除草剂即可盖草。麦草覆盖还田，可在麦收后耕地，施肥灌浅水施面肥后盖草。浙江三熟制稻田，早稻脱粒后即可将稻草撒匀翻埋还田。麦田免耕覆盖从播种至四叶期均可，以播后覆