农作物秸秆“五化”综合利用技术

农作物秸秆“五化”综合利用技术农作物秸秆是一类具有丰富氮、磷、钾及有机质养分的可再生生物质资源，是农业生产的主要副产品。随着农业经济快速发展，农民生活条件和农村燃料结构改变，作物秸秆逐渐变为农产品废弃物，秸秆焚烧成为春秋两季农忙时节的标志性现象，同时因其所引发的强雾霾天气等环境问题已成为亟需解决的社会性问题。自1999年国家环保总局与农业部等部委联合发布《秸秆焚烧和综合利用管理办法》、2008年国务院发布《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》、2011年国家发改委、农业部和财政部联合发布《“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》，2016年国家秸秆产业技术创新战略联盟发行《中国秸秆产业蓝皮书》、至2017年农业部、国家发展改革委、财政部联合发《关于加快发展农业生产性服务业的指导意见》等一系列政策及著作相继对作物秸秆禁烧和综合利用进行界定，阐述总体目标、重点任务和技术措施，并将秸秆“五化”综合利用技术分解为20余项小类技术，这对稳定农业生态平衡、促进农民增产增收、缓解能源、环境压力具有重要作用。目前，中国各科研院校针对秸秆“五化”综合利用技术不断地进行研究，取得了丰硕成果。作物秸秆肥料化利用技术01寒地玉米秸秆还田东北农业大学以玉米秸秆为原料，根据东北寒地垄作特点，将秸秆粉碎的细一些，春季秸秆绝大部分留在垄沟中，对垄顶（作物播种带）的土壤温度影响较小的原理，构建玉米秸秆还田技术模式。工艺流程如下：玉米秋季机械收获、秸秆粉碎抛撒→沿原垄深松、灭茬→沿深松灭茬带播种玉米或大豆→播后化学封闭除草→苗期垄沟深松→苗期化学除草→中耕追肥→秋季机械收获、并粉碎秸秆。以玉米秸秆还田现场为例，如下图所示：玉米秸秆还田现场图02秸秆菌糠生物有机肥南京农业大学以稻草、麦秸、玉米秸、大豆秸、甘蔗渣等农业废弃物作为原料，利用工厂化秸秆栽培食用菌的菌糠，经过粉碎、补料、发酵等流程，二次利用秸秆原料，增加了经济效益，减少了秸秆对环境的污染，延长了秸秆循环的链条，促进了秸秆物质的进一步循环利用。该项技术成果已形成秸秆菌糠生物有机肥生产线、可年产万吨秸秆菌渣生物有机肥。现今该项成果已在某市成功示范了30个鸡腿菇大棚，生物学转化率达到了120%，合计示范区应用面值800余亩。03高效生物质腐熟肥料中国农业科学院以麦秸、玉米秸、稻秸、油菜秆、甜高粱秆等农作物秸秆为原料，在农作物收获后，及时将收下的作物秸秆均匀平铺，配套喷洒机具撒施高效生物腐熟菌剂，使腐熟剂与秸秆充分接触，维持微生物活动适宜的养分和通气条件，调节碳氮比，使秸秆快速腐熟释放有益物质，制成高效腐熟肥料，以利于下茬农作物的播种01人造板材东北林业大学是以麦秸、稻草和棉花秆等农作物剩余物为主要原材料，经处理后，在热压条件下形成密实而有一定刚度的板芯，进而在板芯的两面覆以涂有树脂胶的特殊强韧纸板，再经热压而成的轻质板材。以年产5万m3秸秆人造板项目为例，如下图所示：年产5万m3秸秆人造板项目图02木质素-酚醛树脂胶黏剂东北林业大学以玉米、水稻、甜高粱等农作物秸秆为原料，在碱催化作用下，与甲醛进行亲电加成反应，在苯环上引入羟甲基，通过木质素-酚醛-甲醛多元共缩聚树脂分子结构的设计，实现共缩聚生物质大分子反应体系的分子量控制，利用生物质基胶黏剂预压、固化及人造板制备技术，实现木质素-酚醛树脂胶黏剂在人造板中的应用。如在木塑型材生产线中，通过木质素-酚醛树脂胶黏剂来黏合成木塑门窗和功能性地板产品。如下图所示：木质素-酚醛树脂胶黏剂的应用过程图作物秸秆基料化利用技术01生产园艺基质河南农业大学以水稻、小麦、玉米、棉花、油菜、甘蔗、花生壳等多种农作物秸秆及农林废弃物为原料，通过微生物菌种的筛选、发酵配方的研制、发酵培养条件的优化、优良菌种的选育，以农作物秸秆、果渣等作为发酵基质，通过已经筛选出最佳微生物菌株，运用生物工程发酵技术，对其进行发酵处理。已为宁夏某公司建成年产30000m3规模的生态型基质和四川大学建设的总面积5万㎡岩土渣场秸秆植生带绿化工程。02栽培食用菌山东省农业科学院以蔬菜（番茄）废弃物、玉米秸秆和畜禽粪便为原料，添加微生物促腐菌剂，调整适宜的物料配比、含水率，采用好氧堆肥技术堆制腐熟，还田到设施菜田（番茄），配合追施化肥，保证蔬菜产量前提下，将蔬菜废弃物无害化、资源化，并在菜田循环利用，实现节肥增效、菜田清洁、安全、高