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毕业设计(论文)论述农作物秸秆的综合利用途径系 别 :应用化学与环境工程系专业(班级):应用化工技术作者(学号):指导教师:完成日期: 论述农作物秸秆的综合利用途径摘 要:详述了农作物秸秆的综合利用途径、农作物秸秆的综合利用三大技术、农作物秸秆的综合利用及综合处置防控、农作物秸秆的综合利用的发展前景。关键词:农作物秸秆、利用途径、利用、发展前景discusses the comprehensive utilization of crop straw approach abstract:detailing the comprehensive utilization of crop straw, the comprehensive utilization of crop straw three technology, the comprehensive utilization of crop straw and integrated disposal of crime prevention and control, the comprehensive utilization of crop straw development prospect.keywords:crops straw, utilization way, use, development prospect毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日期: 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 日期: 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期: 年 月 日导师签名: 日期: 年 月 日论述农作物秸秆的综合利用途径1 引 言近年来,如何“消化”农作物秸秆已成为农业管理部门的大问题。农民焚烧秸秆,会产生污染环境、影响飞机降落和车辆行驶等不良后果。为了解决焚烧秸秆问题,各级行政管理部门做了大量的工作,一方面加大了研究各种综合利用技术的投入,建设了各种利用秸秆的示范工程;另一方面采取了禁烧秸秆的管理手段,加大执法力度。这些措施虽然取得了一定的成效,但目前焚烧秸秆行为依然很严重。随着农村经济的发展,农民生活水平的提高,秸秆变成“废物”的区域越来越大,因而从根本上解决秸秆综合利用已经迫在眉睫了。2 秸秆的种类秸秆资源是发展农村循环经济的主要资源。循环经济是把传统的依赖资源消耗的线性增长经济,转变为依靠生态型资源、可再生资源循环来发展的经济。农作物秸秆是指籽实收获后剩下的含纤维素成分很高的作物残留物,包括谷类、豆类、薯类、油料类、麻类、以及棉花、甘蔗、烟草、瓜果等多种作物的秸秆。3 秸秆资源利用途径3. 1 秸秆能源利用技术利用秸秆富含的生物质能量,采用一定的技术手段将其转化。目前主要有秸秆燃烧发电、发酵生产燃料乙醇、气化生产秸秆煤气、干发酵生产沼气、压制成块状、棒状和颗粒状燃料等能源利用技术开发。 利用秸秆发电主要在北欧国家。据统计,每燃烧15万吨秸秆,可满足几十万用户的年供热和用电需求。秸秆的成本较煤、油、天然气便宜,秸秆燃烧后的草木灰是优质的有机肥料,可以还田利用。所有秸秆类型均可利用。秸秆发酵生产燃料乙醇的生产工艺分为液态发酵法和固态发酵法。液态发酵法工艺以甜高粱秸秆为主,固态发酵法工艺以玉米秸秆为主。我国可用作乙醇生产的秸秆资源约占秸秆资源总量的20%左右,约为1.4亿吨,以玉米、小麦、稻草三类秸秆为主,每年三类秸秆可生产乙醇约2363万吨。生产乙醇后的酒糟是优质的饲料原料。秸秆热能气化技术已在山西普遍推广。该技术是将农作物秸秆在缺氧条件下加热反应的能量转换过程,当他们点燃后,只供应少量空气,并采取措施控制其反应过程,发生不完全燃烧,使其生成co、h2、ch4等可燃气体(俗称秸秆煤气),可燃气体燃烧时,热效率可达40%。秸秆燃烧后的草木灰是优质的有机肥料,可以还田利用。所有秸秆类型均可利用。 秸秆干发酵产沼气技术是水稻、玉米、油菜、烤烟、花生等农作物秸秆为原料,经过粉碎并添加发酵剂做堆沤等预处理后,加入沼气池进行厌氧发酵来生产沼气。与传统湿发酵技术相比,不需要大量水。不需要接种物,需要预处理,后处理容易,装置简单,成本低,占地少,产物质量高。木生食用菌是较好的干发酵菌种。秸秆固化成型燃料(也称秸秆压块燃料)是利用机械设备将秸秆粉碎后再压缩制成块状、棒状或颗粒状燃料。既可用作城乡居民生活炊事燃料,又可用作工农业生产燃料,也可进一步加工用于生产人工木炭和活性炭等高附加值产品。年产农作物14亿吨,可获得7亿吨标准煤的燃料或3亿吨饲料。节约大量常规能源,减少二氧化硫的排放量。安徽省毫州市利辛县用玉米秸秆固化成型燃料棒与蜂窝煤进行烤烟试验,发现:使用玉米秸秆固化成型燃料可降低燃料成本0.25元/kg,烤一炕干烟可节约燃料费88元,所烤制的烟叶质量显著提高。3. 2 秸秆肥料利用技术利用农作物秸秆加工制作的有机肥主要有厩肥、沤肥、绿肥、堆肥和少量的沼气肥,目前主要运用秸秆还田技术增加土壤肥力。秸秆还田具有良好的土壤综合效应,激活土壤中纤维素降解菌群,使得土壤的纤维素降解酶活性提高,还会影响土壤中水溶性有机碳和热水溶性有机碳的含量,配施化学氮肥可提高水稻对n、p、k的吸收利用效率。西方国家把秸秆还田作为发展有机食品的主要施肥手段。据测定,每亩还田玉米秸秆500千克,相当于施用土杂肥2500千克,碳铵11.7千克,过磷酸钙6.2千克,硫酸钾4.75千克,一年后,土壤有机质含量相对提高0.05%-.023%,平均每亩增产幅度在10%以上。主要农作物秸秆还田技术模式:农作物秸秆高留茬还田技术:在水稻、小麦收割时留茬高25-40cm,收获后再将稻(麦)茬割倒,均匀撒在田里,每亩用速效碳铵10-15kg调节秸秆碳氮比,然后深耕入土。农作物秸秆机械粉碎还田技术:在机械收割作物时,将粉碎的秸秆均匀撒入田间。秸秆长度应小于10cm,配合增施速效碳铵,浇足塌墒水。小麦、油菜田覆盖稻草还田技术:在小麦种植后用稻草全面覆盖和在油菜行间用稻草覆盖,一方面可以保暖、抗旱,另一方面可以抑制杂草生长和增加有机肥。速腐剂腐杆灵秸秆堆腐还田技术:利用腐熟剂堆腐秸秆,加快秸秆的腐熟进程,提高堆肥效果。小麦(油菜)免(少)耕机条播稻草还田技术:主要用于稻茬麦(油菜)地区,利用机械,在收割水稻时,一次性完成浅旋耕、开沟、播种、盖籽、镇压等作业。油菜秆多年错位开沟填埋技术:油菜收割后及时将油菜秸秆及果荚全部均匀撒在油菜田畦沟内,覆土盖实,然后泡水2天2夜以上。油菜(小麦)秸秆旋耕还田技术:将油菜秸秆平铺在田中,用机械旋耕机直接将秸秆打碎压入泥中,然后泡水。稻草秸秆-鸭粪堆制有机肥还田技术:利用大棚养鸭垫棚稻草和鸭粪一同堆制的优质有机肥。田头窖堆沤秸秆技术:将蔬菜秆放入田头窖内,加入粪水后覆盖塑料薄膜堆沤。紫云英还田技术:种植绿肥,翻土后镇压泡水,可节约肥料用量40%以上。3.3秸秆饲料利用技术主要以玉米秸秆和稻草秸秆为主要原料进行不同处理后饲喂反刍家畜动物,油菜秸秆虽然粗蛋白、粗脂肪含量较高,但适口性较差,主要用作饲料添加辅料。常规秸秆饲料处理方法有:物理处理:物理处理通常是调制秸秆的前期工作,如粉碎。但不能提高消化率,可以提高适口性和采食量。一般粉碎长度控制在1-2cm。青贮:把新鲜的秸秆填入密封的青贮窖或青贮塔内,经过微生物发酵作用,达到长期保存其青绿多汁的营养性的一种简单、经济的方法。经青贮发酵作用,可以把适口性差、质地粗硬、木质素高的秸秆变成柔软多汁、气味酸甜芳香、适口性好的粗饲料。在高温季节贮藏不当,青贮容易二次发酵,影响其营养价值。氨化:在秸秆中加入适量的尿素或氮肥进行氨化处理,提高畜禽的消化率。稻草经氨化处理、厌氧微贮处理和好氧微贮处理后,粗蛋白含量明显提高到5%-6%,粗纤维含量显著降低6%-7%,质地柔软,有酸香味,改善适口性,能量利用率提高近1倍。但是氨的利用率较低,仅50%,而且氨化在一定程度上会对环境造成污染,危害家畜和人的健康,饲喂时易造成氨中毒。微贮:秸秆中木质素含量与消化率成反比,秸秆的利用从降解纤维素转向降解木质素,木质素的完全降解是真菌、细菌、放射菌及相应微生物群落共同作用的结果。真菌起主导作用,主要有白腐菌、褐腐菌和软腐菌,放射菌能力次之,细菌降解能力最弱。农作物秸秆经机械加工和高效活性微生物菌剂在厌氧条件下发酵处理,并将其贮存在一定的设施内。由于发酵活干菌的发酵作用,大量的木质纤维类物质被分解为易发酵糖类,糖类又经有机酸转化为乳酸和挥发类脂肪酸,从而提高饲料的消化率和利用率。微贮处理是降解聚高纤维素饲料木质素大分子结构的最好方法。由于微生物的发酵作用,可使秸秆中的粗蛋白含量增加,使秸秆中纤维素、半纤维素、木聚糖链和木质素聚合物的酯键被酶解,增加了秸秆的柔软性和膨胀度。几十种白腐真菌能显著提高秸秆的适口性,提高木质素的降解率,大幅度(40%-60%)提高秸秆的瘤胃干物质消失率,使秸秆成为反刍动物的一种含营养价值较高的廉价能量饲料。利用木霉、青霉、黑曲霉和酵母对秸秆渣进行发酵,可使其蛋白质含量增加1倍多,最高可达512.36mg/ml;可直接作为牛羊的优质饲料,粗蛋白含量高于一般青贮玉米(粗蛋白含量为4-5%),牛羊也比较喜欢食用。鸡粪(酒糟)调制:用相当于干秸粉重量5%-6%的新鲜鸡粪(酒糟),溶在与干秸粉同等重量的水中成鸡粪液后,均匀撒在秸秆粉上拌匀,使秸秆含水量达60%左右,装入池内压紧,用塑料薄膜覆盖,排尽气体压实密封,1个月以后开封饲喂,是较好的反刍家畜饲料。鸡粪是廉价的蛋白质和能量来源。秸秆膨化方法:罐式膨化法,即热喷。经热喷处理的秸秆,明显增加可溶性成分和可消化、易吸收成分,适口性变好。利用率提高2-3倍。缺点是设备复杂,占地面积大,所需费用高等问题,未能得到广泛利用。秸秆颗粒饲料:主要是用工业化学处理法和物理处理法,以玉米秸、稻草、麦秸、葵花秸、高粱秸等农作物秸秆低值粗饲料,加转化剂后再压缩,利用压缩时产生的温度和压力,使秸秆氨化、碱化和熟化,使木质素彻底变性,提高其营养成分,制成品质一致的颗粒饲料,成为反刍动物的基础粮食。其蛋白质含量从2-3%提升到8-12%,消化率从30-50%提高到60-65%,其营养价值相当于草原产的中等羊草。产品具有无毒、无病虫害、水分低、不发生霉变和营养价值高的特点。3. 4秸秆种植食用菌综合利用技术食用菌糠是生产食用菌后的副产品,是一种具有极高饲用价值的畜禽优质饲料。据测定,用麦秸、稻草秸等生产食用菌后的菌糠中,含粗蛋白10.2%,粗纤维9.32%,粗脂肪0.12%,无氮浸出物48%,钙3.2%,磷2.1%,还有各种氨基酸。饲用猪后与用玉米饲用没有差异。农作物秸秆经食用菌处理后,既能生产出营养价值丰富的各种覃类,又可为畜禽提供含有各种营养成分的菌糠饲料,比秸秆用氨化和碱化处理有明显的优点,而且对环境也不造成污染。目前主要技术有稻草菌糠栽培凤尾菇;木屑菌糠栽培香菇;玉米秸秆栽培榆黄菇;用玉米芯、谷糠、棉籽壳、牲畜粪便混合后地在鸡腿菇等。经济效益以生产双孢蘑菇为例:每生产1平方米双孢蘑菇需要17.5kg稻草、15kg干牛粪,可产鲜菇10kg,按每千克5元计算,每平方米可收入50元。按照每个大棚450平方米计算,总收入2.25万元,成本1.5万元,第一年可收入0.75万元;第二年开始。每年成本只要1万元,纯收入1.25万元,是种粮食收入的10倍以上。3. 5秸秆原料利用技术秸秆是重要的工业原料,可以用于造纸、制碳、编编织、制作建筑板材、代替木材制造密度板、制作可降解快餐饭盒等。可以有利地保护环境,减少“白色污染”,减少对木材和不可再生资源石油的消耗。目前利用植物秸秆生产的绿色包装材料有:一次性餐饮容器具:热餐饮具(盒、碗、杯、盘、筷子、勺子、叉子)冷饮餐具(盒、碗、杯、盘);超市生鲜托盘:可降解容器:快餐面碗;育苗杯、移栽盆、盆景盆、普通花盆;工艺品、日用品:工艺花瓶、花插、花筒、烛台;果盘、杂物盘、宠物餐具、包装盒、烟灰缸、锅垫、杯垫、花架、灯罩、镜框;工业包装:板材,整体托盘。优点:原料来源充足,成本低,符合资源重复利用;生产过程中无污染和有害物质产生,符合绿色生产要求;在技术方面,主要加强材料纤维素和木质素的交联能力,进一步加强缓冲性能,在研究中不断探索、完善,为产业化开发奠定基础。4 农作物秸秆的综合利用三大技术秸秆气化集中供气、秸秆户用沼气、秸秆作基料发展食用菌是改善农村生产生活条件,优化农村用能结构,杜绝田间焚烧秸秆的有效途径。市农林部门的专家整理出相关技术要点,指导农户综合利用,推进环境友好型、资源节约型农业可持续发展。4.1 秸秆气化集中供气技术秸秆气化集中供气技术是改善农村生产生活条件,优化农村用能结构,杜绝田间焚烧秸秆的有效途径之一。4.1.1 技术原理秸秆气化集中供气技术是农作物秸秆原料在缺氧条件下加热反应的能量转换过程。秸秆加热后发生热解反应,使秸秆的碳、氢等元素变成一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体,可燃气体燃烧时,能量释放出来,这就是气化过程。4.1.2供气系统秸秆气化集中供气工程以自然村为单元,系统规模为数百户,由秸秆气化机组、燃气输配系统和用户燃气系统三部分组成。其工艺流程为:压成小段的秸秆经输送机进入气化炉中进行热解气化反应转换成可燃气体,在净化系统中除去燃气所含灰尘和焦油等杂质,冷却到常温由风机加压后送至贮气柜,经燃气输配系统后送至每一个用户,用户打开燃气用具的阀门就可方便使用燃气。4.1.3优缺点目前,我市主要推广秸秆气化集中供气工程(秸秆气化集中供气站),是集喷淋、水浴、水膜和冲激于一体化的湿式净化技术。主要建设内容为秸秆气化集中供气站房一座、秸秆气化机组一台、500 立方米左右储气柜1 个。每处秸秆集中供气工程总投资约200 万元,日消耗秸秆400公斤左右,可供300 户以上农户炊事用能。全市已先后建有3 处秸秆气化集中供气工程,全部正常运转,实现了“一人烧火,全村做饭”的先进模式。该项工程的优点:一是一家一户使用方便;二是秸秆存储方便;三是功能较多,可用于做饭、取暖、淋浴等;四是具有安全、环保、节能等特点。缺点:焦油处理不彻底,产品热效率较低,同时对燃烧要求高,一般秸秆长度要小于5cm。秸秆堆腐还田技术秸秆堆腐还田技术是减少农业废弃物污染、提高耕地土壤有机质含量、降低农业生产成本,并适宜在我市大面积推广的一项传统技术。4.2 技术原理采用秸秆腐熟剂和农作物秸秆混合堆放密封,从而促进农作物秸秆如稻草、麦草、油菜秆等有机废弃物快速腐熟,把秸秆中所含的有机质及磷、钾等元素分解为植物可吸收的营养,并产生大量有益微生物,成为培肥地力的有机肥。4.3 堆场选址(1)一般农户可在大田内(靠近一侧田埂)切出一块占大田面积1/401/50 的小田,在此块小田四周取土堆埂,埂高4050cm,然后把大田内秸秆全部堆入小田内。(2)若农田四周有空隙地,或在家前屋后有空地,可把秸秆集中堆放。4.4 操作方法按秸秆含水量60%左右的标准,使秸秆吃足水分(也可在降大雨前将秸秆摊成厚0.3-0.4 米接纳降水)。每堆0.2 米厚,撒腐熟菌剂和尿素(或畜禽粪便),或一边堆积一边喷洒腐熟菌剂和尿素,堆至1.5 米高,拍实,用泥土或塑料薄膜密封。夏季20-30 天、冬季60 天即可成肥。1000公斤秸秆用 5 公斤尿素,菌剂用量按照菌剂使用说明使用。堆好后要及时封严,以确保堆肥质量。4.5 效益分析与常规堆肥相比,堆肥时间短、适宜各种作物秸秆,不受季节限制,有机质腐熟化程度高,有机质和速效养分含量高,同时,堆腐温度可高达70 摄氏度以上,对秸秆传播的病菌有较好的杀菌效果,作物产量可提高10%左右。秸秆作基料发展食用菌技术利用秸秆作基料发展食用菌技术是改善农村环境质量,促进高效农业发展,引导农民致富的一项较为成熟的技术。目前,我市主要推广的是以农作物秸秆为基料生产蘑菇、鸡腿菇、草菇等食用菇类技术,蘑菇为主的食用菌栽培基料主要以小麦秸秆、水稻秸秆为主,一般提供的农作物秸秆为就地取材。食用菌生产基地收集秸秆的渠道主要是采用农户送货上市,即由农户把自己责任田内的秸秆捆扎,用拖拉机或汽车运至菇场,按每吨300-360 元的价格以质定价收购。位于宜兴市万石镇的无锡祥云菇业有限公司,是近年来我市规模发展较快的食用菌生产基地,该公司于2008 年年底建成并投产,实际菇床面积3 万多平方米,采用大棚立体栽培模式,全年生产蘑菇4000 多吨,年生产需各类秸秆8000 多吨。根据实际出菇测算,每公斤秸秆可产菇0.5 公斤,年产值2000 多万元,年实际效益800 多万元。利用秸秆作基料培养食用菌,其培养基用后还可实行废料还田。该项技术的应用与推广,既综合利用了秸秆,解决了秸秆露天焚烧的难题,又帮助农户、农业企业产生了较为可观的经济效益,同时也起到了提高土壤有机质,培肥地力的作用,可谓一举多得。5 农作物秸秆资源的综合利用及综合处置防控5.1 秸秆资源的开发利用途径5.1.1 秸秆利用的主要方法目前,我国利用秸秆的方法很多,主要分为秸秆还田、饲料化处理和工业生产原料三大类。5.1.2 农作物秸秆的主要利用途径农作物秸秆的主要利用途径有: 饲料化加工。主要利用薯类藤蔓、玉米秸、豆类秸秆、甜菜叶等加工制成氨化、青贮饲料,稻草作为草食性动物的食料等。目前,全国的加工处理量约1000 万t ,其方法有秸秆的氨化、青贮和微生物发酵贮存、热喷、揉搓、压饼等。秸秆作为饲料的影响因素主要是纤维素含量高,粗蛋白和矿物质含量低,并缺乏动物生长所必需的维生素a、d、e 等,以及钴、铜、硫、钠、硒和碘等矿物元素,能量值很低。由于这些原因,秸秆饲料的动物采食量和营养物质的消化率受影响,要科学地利用秸秆作饲料,亟待寻找一条提高秸秆饲料营养价值的有效途径。70 年代饲料工业开始应用酶制剂,近几年酶制剂才在畜牧业中广泛应用,研究也日趋强化。目前应用比较广泛而且作用明显的酶制剂包括淀粉酶、纤维素酶、2葡聚糖酶、乳糖酶、肽酶以及复合酶制剂等。秸秆作为生产原料。秸秆较多地应用于造纸和编织行业、食用菌生产技术等,近年又兴起了秸秆制炭技术、纸质地膜、纤维密度板等。利用农作物秸秆等纤维素废料为原料,采取生物技术的手段发酵生产乙醇、糠醛、苯酚、燃料油气、单细胞蛋白、工业酶制剂如纤维素酶制剂等,在日本、美国等发达国家已有深入研究和一定的生产规模,我国在这方面的研究和应用相对落后。秸秆还田。秸秆还田是主要的利用方法之一,1993 年我国秸秆粉碎还田的面积就达到491 万 。秸秆还田的方法分为整株还田技术、粉碎还田技术、有根茬粉碎还田技术和传统沤肥还田技术。目前,经过对秸秆还田技术和配套操作规程等研究,秸秆直接还田在我国已有了一定面积的推广应用。在“八五”期间,秸秆直接还田技术规程研究取得了重要突破,已经制定出了包括华北、西南、长江中游区、江苏水旱轮作区和浙江三熟制种植区的麦秸、玉米秸、稻草直接翻压还田的技术规程,包括还田方式、秸秆数量、施氮量、土壤水分、粉碎程度、还田时间以及防治病虫害、杂草等方面的技术要求,并分析了秸秆还田增产效果的作用机理。秸秆还田增产因素是多方面的,概括起来主要是养分效应、改良土壤效应和农田环境优化效应三个方面。实践证明,秸秆还田后,土壤中氮磷钾养分都有所增加,尤其是速效钾的增加最明显,土壤活性有机质也有一定的增加,对改善土壤结构有重要作用。秸秆覆盖和翻压对土壤有良好的保墒作用和抑制杂草生长。实践证明秸秆还田能有效增加土壤的有机质含量,改良土壤,培肥地力,特别是对解决我国氮磷钾比例失调的矛盾,补充磷钾化肥不足有十分重要的意义。其它途径。如作燃料、荫棚、沼气化等。213 秸秆利用的主要设备据不完全统计,我国目前已开发研制出3 大类200 多种秸秆处理设备,主要分为: 秸秆还田设备。包括水田稻草旋耕埋草机、粉碎还田机、灭茬机等,用于把作物秸秆整株或粉碎后埋入土中,作为肥料还田,以改良土壤, 饲料化加工设备。包括氨化炉(机) 、调质机、揉搓机、热喷设备、青贮收获机、压饼机、铡草机等,用于将秸秆进行化学或物理处理,改善其适口性,提高蛋白质含量、消化率及营养价值。其它加工设备。包括制炭机、草绳草袋机、拔棉柴机、皮穰分离机等。5.2 农作物秸秆资源的综合处置防控5.2.1 秸秆还田,提高土地肥效随着收割机型不断改进,大吞吐、粉碎型收割机越来越受到农户青睐,一般选在睛天上午九点至下午五点钟之前收割,秸秆易于粉碎,收割后迅速用大型旋耕机进行深翻一遍,如果夏季栽插水稻,晒伐两天后即可放水灌溉。由于栽插季节正值高温,一般15 天后秸秆便逐渐腐烂,自动产生肥效,在同等条件下采用秸秆还田法可以促进水稻增产300 斤以上。睢宁县官山镇魏楼村魏后组有5 户农民连续多年一直沿袭此法,并逐渐被其他农户效仿,提高了土地产出率。5.2.2 秸秆造气,推动农村清洁能源应用近年来,国家加大了对清洁能源应用推广的力度,沼气池、秸秆气化炉、秸秆颗粒煤等应运而生。这些新兴能源项目有的在农村已经推广多年,有的正在试用阶段,有的正在开发研制,这给解决和消化农村大量弃置的农作物秸秆带来了希望。仅以睢宁县农村正在实施的“一池三改”工程为例,每年全县正以3000 户发展速度向前推进。至目前,该县已发展“一池三改”农户2.3万户,每年将消化农作物秸秆1.9 万吨。然而,比起全县150 万吨废弃秸秆来说只是凤毛麟角。尤其需要指出的是,此项惠民实事工程虽然有国家大量财政补助资金投入,但相当比例农户对此反应比较冷淡,参建积极性不高,究其原因,主要是三大瓶劲制约“一池三改”发展,一是技术性难题,导致承建的沼气池不产气或产气量低,尤其冬季完全断气现象时有发生。二是实用性问题。建池农户多为家中饲养大牲畜和生猪养殖户,无牲畜农户因原料原因不得不放弃建设。三是管理问题跟不上,导致一部分沼气池用户用了不到一年即成废池,从而严重挫伤其他想建池农户的积极性。5.2.3 秸秆转化饲料、食用菌,促进农村龙头化产业发展在农村,秸秆一般被饲养大牲畜农户作为饲料主要来源。近几年来,随着食用菌产业的异军突起,秸秆逐渐成为新宠,仅以徐州市丰县为例,该县一些食用菌产业每年消化掉农作物秸秆130万吨。据报载,丰县和铜山县的食用菌专业镇、专业村竟出现秸秆供不应求甚至抢购的局面。睢宁县是农业大县,传统单一的饲养业、起步较晚的食用菌产业已远远适应不了现代农业产业化的需求。从上世纪末以来,该县一直是优质皮革生产加工大县,同时又是被国家农业部定点为优质黄牛、优质白山羊生产基地县,抓住这一产业优势,大力推进规模化饲养业的大发展,形成产业集群效应,形成产业优势互补。推动全县农作物秸秆的转化率,还要在食用菌产业上大做文章,比如,官山镇以食用菌产业为龙头,鼓励扶持食用菌产业村、产业大户向内、向外扩展,形成产业区域优势,以此带动全镇食用菌产业的大发展,进一步促进农业增效、农民增收,为全县农业增收一盘棋作出了贡献。5.2.4 收集贮存秸秆,加大财政补助,多方输供促发展秸秆是造纸业的主要原料,近几年来,国家关闭了一批污染较重的小企业,原来一些可以通过就地加工的农作物秸秆,现在一下子没了市场。眼下最佳的办法只能采取贮存的方式。今年一些镇村采取补助扶持的措施,鼓励农户购买秸秆打捆机,收割机割到哪里打捆机就打到哪里,农户与购机者都达到了最佳经济效益,实现了双赢。市县财政部门应加大扶持力度,像财政补贴家电下乡一样,加大补助力度,鼓励农户多投入、多购买大马力型号的打捆机。打好捆后的农作物秸秆采取统一收集、统一贮存、统一运输、统一销售。这样就用不着为秸秆找不到市场而发愁。5.2.5 政策鼓励,多措并举保禁烧如何让秸秆禁烧工作形成常态化管理机制?一是做好秸秆的综合利用工作,政府适时出台优惠政策;二是政策鼓励,做好收割机与农户的奖励措施;三是宣传教育与管理处罚相结合。做到处罚一户,教育一村,影响一镇,形成人人争当禁烧文明人,户户争当禁烧模范户热潮。今年夏收期间,睢宁县没有发生一起着火点,禁烧大捷,这方面是该县县委严管干部的结果;另一方面是领导有力,组织严密,措施得当。6 农作物秸秆的综合利用发展前景我国秸秆资源数量大、种类多、分布广,每年产量约6.5 亿吨。我国南方浙江、广西、贵州、四川、重庆、湖南等省区的笋壳,也是很好的“秸秆”类资源。目前,我国作物秸秆的去路主要有:饲料(过腹还田)、肥料(直接还田)、燃料(生活燃料、清洁能源、沼气、固化致密成型发电)、原料(建筑、造纸、种植蘑菇等)几种。据粗略估计,目前我国直接用作生活燃料的部分约占总量的20%,用作畜禽饲料过腹还田的约占总量的30%,用作肥料直接还田的部分约占总量的15%,用作工业原料的部分约占总量的2%,废弃或露天焚烧的部分约占总量的33%。可见,饲料利用和露天焚烧是目前秸秆去路的主体。分析到秸秆资源利用中存在的主要问题,孟庆翔教授认为,秸秆资源利用以传统技术为主,缺乏新技术的研发与应用。总的来说,存在四个方面问题:首先是认识问题,认为秸秆是个废物,而不是资源,因此开发利用的重视程度不够,突出的表现是政策和资金扶持不够。其次是设备问题,秸秆利用的最终突破要靠大规模的加工设备和设施介入,特别是在茬口紧的多熟农区,秸秆便捷处理设施配套不足,但目前这方面的研究工作严重滞后。再次是技术问题,目前秸秆利用的单项技术已有一些,而各项技术的集成组装性不够;适合于农户分散经营的小型化、实用化技术缺乏。最后是市场问题,秸秆利用的终端市场不成熟,例如作为饲料利用的畜牧业存在产品价格波动大、可替代饲料资源多等问题。如何把综合利用秸秆资源提升到转变农业增长方式、发展农业循环经济、建立节约型社会的高度去认识,就需要按照科学发展观的要求,强化资源意识,以秸秆能源、饲料和肥料利用为重点,加强政策、技术和资金投入,把秸秆资源综合利用纳入法制化、制度化轨道,全面提高秸秆资源综合利用水平。孟庆翔教授提出的总体思路是,按照一个重心(实现秸秆综合利用,治理露天焚烧)、两个技术层次(共性技术和示范工程技术)和三个重点(重点秸秆种类、重点利用方式、重点示范区域)的总体思路,对玉米秸、稻草、小麦秸等主要秸秆资源进行综合利用技术研发、成果转化和应用示范,力争在秸秆饲料、能源、还田、肥料、工业原料的技术与装备等方面取得突破,形成经济实用的集成技术。孟庆翔教授认为,技术上应该因地制宜,在不同地区采取不同的秸秆利用模式。在粮食主产区,要与优势农产品布局相结合,重点发展秸秆饲料过腹还田、机械化粉碎直接还田和快速腐熟还田等利用技术。沿海经济发达地区和大中城市郊区,可以重点发展秸秆饲料过腹还田、秸秆沼气和秸秆气化等新型能源开发。生态脆弱地区应与退耕还林、退耕还草等生态建设工程结合,重点发展省柴节能灶(炕)和秸秆生产沼气等利用方式,解决农户燃料问题。充分认识秸秆资源综合利用的意义谈到秸秆资源综合利用的意义,孟庆翔教授滔滔不绝。他认为,我国每年产生的 6.5 亿吨农作物秸秆是一笔巨大的生物质资源,采用能源化、饲料化、肥料化等技术手段利用,可以变废为宝,秸秆资源综合利用可以使自然资源配置更为合理。孟庆翔教授告诉记者,根据我们利用计算机模拟以及实际绵羊生长试验结果,用氨化小麦秸饲喂育肥羊,与未处理的小麦秸相比,在中等增重水平下,每吨氨化秸秆可以节约粮食200 千克250 千克。如果全国在现有作物秸秆利用量30%的基础上再增加10%的利用率,就相当于我国每年增加1300 万吨1625 万吨粮食,事关国家粮食安全战略。孟庆翔教授认为,秸秆资源综合利用还可以促进生态循环型农业发展,提高能源效率减轻环境污染。在一些地区,农民利用秸秆种蘑菇,蘑菇底料饲喂牛羊,牛羊粪便肥田,形成了一种生态循环型农业发展的新模式。利用秸秆作为饲料,农民把大量秸秆直接加工或储备起来用于饲喂牛羊,可以减少由于焚烧秸秆造成的环境污染、火灾、交通事故等公害。孟庆翔教授还指出,利用秸秆发展草食动物生产,可以增加牛羊肉的生产,改善国民的肉食结构。还有助于新农村建设和农民增收致富。在贫困地区,农村青壮劳力一般进城务工,而妇女和老人一年中有大量时间花在秸秆的收集、运输、储存、燃烧和加工饲喂上。如果通过新技术处理秸秆,可以解放劳动力,他们将腾出更多的时间从事生产性劳动,以尽早摆脱贫困。还田能有效增加土壤的有机质含量,改良土壤,培肥地力,特别是对解决我国氮磷钾比例失调的矛盾,补充磷钾化肥不足有十分重要的意义。其它途径。如作燃料、荫棚、沼气化等。秸秆利用的主要设备据不完全统计,我国目前已开发研制出3 大类200 多种秸秆处理设备,主要分为: 秸秆还田设备。包括水田稻草旋耕埋草机、粉碎还田机、灭茬机等,用于把作物秸秆整株或粉碎后埋入土中,作为肥料还田,以改良土壤, 饲料化加工设备。包括氨化炉(机) 、调质机、揉搓机、热喷设备、青贮收获机、压饼机、铡草机等,用于将秸秆进行化学或物理处理,改善其适口性,提高蛋白质含量、消化率及营养价值。其它加工设备。包括制炭机、草绳草袋机、拔棉柴机、皮穰分离机等。谢 词秸秆作为工业原料在国内的开发利用虽起步较晚, 但由于其来源丰富、价格低廉, 且经济效益显著, 目前已成为极具潜力的发展领域。经辗磨处理后的秸秆纤维与树脂混合物在金属模中加压成型处理, 可制成各种各样的低密度纤维板材。再在其表面加压和化学处理, 可用于制作装饰板材和一次成型家具, 具有强度高、耐腐蚀、防火阻燃、美观大方及价格低廉等特点。秸秆还可代替木材和棉花生产高质量的人造纤维浆粕, 可作为化纤制品和玻璃纸生产的主要原料, 亦可广泛应用于抽丝织布, 无毒塑料、胶片、火药、无毒食品包装袋、一次性卫生筷、快餐饭盒的生产特别是利用秸秆纤维生产的快餐饭盒保温隔热效果好, 强度、挺度佳, 制造工艺简单可靠, 生产成本低, 产品附加值高,使用后可自然生物降解, 无毒无害, 还能用作饲料和肥料, 不产生任何环境污染, 可望成为塑料材质制成的快餐饭盒的理想替代产品。最后谢谢我的论文辅导老是,是您给了我机会了解和研究农作物秸秆,谢谢。参 考 文 献1 刘大钧主编. 生物技术. 江苏科学技术出版社. 1992651382 邢廷铣. 秸秆饲料的有效利用. 饲料研究,1995 , (6) 233 杨志谦等. 秸秆还田后碳氮在土壤中的积累与释放. 土壤肥料,1995 (4) 43464 曾木详. 制定秸秆直接还田技术规程的研究. 土壤肥料,1995 (4)895 傅同禄. 利用纤维素原料和酒精废渣原料生产单细胞蛋白的研究通过技术鉴定. 饲料工业,1996 ,17 (2) 476 王沁等. 纤维素分解w25 的筛选与鉴定. 华中农业大学学报,1992 ,11 (2) 1982007 王沁等. 稻草酶解糖生产单细胞蛋白( scp) 的研究. 饲料研究,1992 , (4) 28 谭宏等. 长根木霉纤维素酶的产生及提取. 微生物通报, 1995 ,(4) 909 曾木详. 秸秆直接还田技术规程. 土壤肥料,1995 , (4) 1710 罗连成等. 综合利用秸秆资源的思考. 西南科技报(第二版) ,19972102219 郭维烈编著. 实用微生物技术. 北京: 科学技术出版社, 1991 34134310 中国农机学会农机化学会科技交流中心编. 农作物秸秆利用技术与设备. 北京:中国农业出版社,19961111 赵捐利.农作物秸秆综合利用的途径.农业技术与装备,2007:404212 农作物秸秆综合利用三大技术.宜兴日报,2010,1213 李化响.农作物秸秆的综合处置防控.江苏经济报,2009:12学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者(本人签名): 年 月 日学位论文出版授权书本人及导师完全同意中国博士学位论文全文数据库出版章程、中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程(以下简称“章程”,见),愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”在中国博士学位论文全文数据库、中国优秀硕士学位论文全文数据库中全文发表和以电子、网络形式公开出版,并同意编入cnki中国知识资源总库,在中国博硕士学位论文评价数据库中使用和在互联网上传播,同意按“章程”规定享受相关权益。论文密级:公开保密(_年_月至_

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