农作物秸秆资源利用浅析

第 22 卷增刊 1 1 0 42 0 0 6 年1 0 月 农 业 工 程 学 报 Tr a n 吕 a c t 生 o n so f t h eC S AE Vo l2 2 孺 农作物秸秆资源利用浅析 管小冬 ( 中国农业工程学会， 北京 1 0 0 0 2 6 ) 摘要. 中国农作物桔秆综合利用主 要集中 在能源、 饲料和肥料等领域。 虽然已取得了 一批成果 但就总 体而言， 与发达国 家尚有较大差距。文章指出， 中国发展桔秆资源的综合利用， 要立足促进农业经济发展和农民增收。首先要解决“ 四个转 变” ， 重点要研发实用性强， 推广简便适用、 易操作、 农民容易接受的技术， 推动农业农村经济的发展 关握词生物质; 农作物拮杆; 资开。 件合利用 中图分类号 5 2 1 6 . 2文献标识码. A空童编号 1 0 0 2 一 6 8 1 9 ( 2 0 0 6 ) Z K0 1 O 4 一 0 3 管小冬 农作物秸秆资谭利用浅析J . 农业工程学报， 2 o 06， 2 2(增1 ) : 1 04一1 。 氏 G u a n X 扭 o d o 眼. A n a l 丫 马 ls o f c r o p s t a l k u t l l 工 z a t 吐。 。 J . T r a n s a c t 性 o n s o f t h e C S A E ， 2 0 0 6 ， 2 2 ( Sup p l ) : 1 0 4 一1 0 6 . ( 【n C h l n e s e w l t hE n R l l s ha b s t r act ) 0 引言 中国作为粮食生产的大国， 也是秸秆资源的生产大 国。这里将秸秆称之为资源， 就是将它从长期以来被传 统的称为农业副产品的范畴中划分出来， 其理由是， 农 作物光合作用的产物有一半左右存在于秸秆之中。 众所 周知， 中国农业发展的 历史， 一直是重粮食利用， 轻秸秆 利用旧， 而秸秆富含有机质和氮、 磷、 钾、 钙、 镁、 硫等多 种养分， 是极其宝贵的可再生生物资源。农业部副部长 尹成杰认为: 随着科技的进步， 现代农业和现代加工业 的发展， 人们对秸秆的认识逐渐由农业副产品转变为与 籽实具有同等地位的农产品。 这是对传统观念认识革命 性的转变。 根据联合国环境规划署( U N E P ) 的统计， 世界上各 种农作物产生的秸秆量， 每年多达17亿t ， 大部分没有 得到利用。 而中国每年可生产农作物秸秆为6 亿多t ， 占 世界总量的1 /3， 折合标准煤约3 亿t 。 在中国生物质总 资源量中， 秸秆资原占一半， 可见， 农作物秸杆资源是中 国生物质资源中的一个大家族， 它的有效开发和利用， 将对中国生物质资源的综合利用产生重要影响。 1 中国农作物秸秆综合利用初露端倪 中国对农作物秸秆的利用， 多数尚停留在传统利用 的层面上， 如直接燃烧用作能源; 秸秆还田作为肥料; 加 工成秸秆饲料; 也有用作建材、 轻工和纺织原料或用作 秸秆基质的， 但为数不多。应该指出的是， 多年来。 就地 焚烧的现象屡禁不止。原因是多方面的， 一般发生在地 广人稀的产量区， 如吉林、 黑龙江， 因大量的桔秆剩余， 又没有找到合适的处理途径; 生活比较富裕地区， 如中 国东部江苏、 浙江等地， 农民生活用能的商品化率已超 过 90%， 这些地区有 50%的秸秆被焚烧; 能源产区， 如 收稿日期 2 0 0 6o 8工 2 作者简介 管小冬( 1 9 68一 . 女， 高级农艺师 学会副秘书长， 北京朝 阳区麦子店街41号中国农业工程学会， 1 。 。 0 8 3. E m a l lh 卿s a e a g r ，四rc n 山西、 河南等地， 该地区的农民很容易获得廉价的商品 能源， 因而大量的 剩余秸秆被焚烧阁。为解决近年来秸 秆焚烧愈演愈烈的状况， 国家有关部门连续出台了多项 法规， 农业部在2 0 00年选择了15个城市郊区和8 条高 速公路两侧， 作为秸秆综合利用和禁烧的重点地区， 集 中投人， 推广秸秆综合利用技术， 变堵为疏。 国家科技部 将秸秆的综合利用技术列人了，/凡 五” 、 “ 九五” 、 “ 十五” 的科技攻关计划。其中包括秸秆肥料技术、 秸秆饲料技 术、 秸秆姆料技术、 秸秆工业原料技术、 秸秆作食用菌基 料技术等， 取得了一批成果。 作为肥料的利用， 据统计， 2 0 00年秸秆堆沤肥 0 . 7 亿t ， 直接还田1 . 3 亿t ， 还田面积达3 3 3 5 亿m Z 。 在秸秆饲料的研究开发方面， 中国科技大学研制的 “ 秸秆生化饲料研究与工业化示范” ， 在国际上首次采用 多元微生物菌群的优化配伍组合、 驯化和增殖方法及秸 秆两步发酵技术， 成功破解农作物秸秆通过生物技术转 化为动物饲料的难题， 使秸秆在一周左右发酵成可供猪 和家禽等直接 食 用的 饲料图 。 秸秆的气化及发电、 秸杆直燃发电、 秸秆致密固化 成型和秸秆热解液化生产生物姗油等均在开发之中。 近 年来， 国内秸秆气化技术日 趋成熟， 已进人商品化应用 阶段. 已推广建设了5 00 多个项目。由山东科学院能源 所研发的X F L型系列的秸秆气化机组及集中供气系 统， 已经发挥了良 好的作用阁; 秸秆致密固化成型技术 的研究方面成效显著。 清华大学研制的生物质常温固化 成型技术， 通过独创的纤维碾切搭接技术， 在常温下把 粉碎后的生物质材料压缩成高密度成型烬料。 由于不需 要在加热的条件下生产， 能耗比国外同类产品降低 50炜， 成型设备体积减少70%， 综合生产成本降低6 0 % 以上3; 中国 科学院广州能源研究所与海南省三亚木材 厂合作建成 I MW 中型生物质气化发电站， 采用循环 流化床气化技术， 将各种生物质原料通过热化学反应转 化为可燃气体， 经净化后送人内姗机进行发电， 山东科 学院能源研究所开发了“ 二步法生物质气化发电技术” 已用于2 o o k w生物质气化发电示范工程; 在秸秆直燃 增刊 管小冬等. 农作物桔秆资源利用浅析 发电方面， 主要是引进丹麦B WE公司的技术和设备。 综上所述， 虽然在秸秆的综合利用方面， 国家相继 出台了不少相关的政策和法规， 最近又发布了 中华人 民共和国可再生能源法 。 在秸秆资源的研究、 利用与开 发等方面做了大量的工作， 也取得了不小的成绩， 但与 中国现有的秸秆资源的拥有量相比， 差之甚远。 2 发展秸秆资源的综合利用， 促进农业经济发 展和农民增收 中国对秸秆资源的利用起步不算晚， 尤其是用作肥 料、 饲料和洪料， 已有相当的历史， 但由于长期以来小农 经济的 影响， 秸秆的利用一直停留在传统的方式上， 没 有把它纳人“ 资源” 的行列。除了 观念上的落后， 还由于 经济体制、 技术水平差异、 利用与研究脱节等问题， 出现 秸秆资源的开发与利用在区域上的不平衡， 大量的秸秆 资源在沉睡、 废弃和流失。目 前尚有 2 亿多t 秸秆没有 被开发利用。 农业投人要素的50纬 左右转化为农作物 秸秆， 秸秆资源的浪费， 实质是耕地、 水资源和农业投人 品的浪费。无论从政府有关部门的领导， 还是众多的科 技人员， 近些年来都对秸秆资源的利用给予了足够的重 视， 但落实到农村、 农民， 出现了很多难以解决的实际问 题。秸秆资源虽然丰富， 但极其分散。许多农业大省的 物流运输系统并不完善， 很难在较短的一定时间内集中 销售和采购。由于秸秆的可储性差， 又缺乏交易的集散 基地， 导致企业原料出现较大缺口， 而农民却将原料丢 弃或焚烧。 其次， 从总体上讲， 中国秸秆综合利用技术研 发水平落 后， 企业技术水平低， 没有掌握核心技术， 资源 转化和有效利用率低， 没有形成较好的技术基础和产业 化的氛围， 在转化过程中 不仅没有实现良 好的规模化效 益， 反而造成资源浪费和二次污染。要充分认识秸秆资 源开发和利用是一项系统工程， 涉及体制、 技术、 经济、 经营管理、 政策等各个方面的问题。要把农作物秸秆综 合利用作为发展农村经济的切人点， 提高农业资源利用 效率。 促进农村经济发展和农民增收。要将农民遇到的 实际困难纳人开发推广需要解决的问题给予统筹考虑， 使秸秆资源的利用落到实处， 真正成为促进农业经济发 展和农民增收的重要途径口 发应以实用性为重点， 要推广简便适用、 易操作、 农民容 易接受的技术， 使农民能一看就懂， 一学就会， 一做有 效。 针对原料分散、 难储的特点， 要探素存储和均衡供 应问题， 这是农民最关心的间题。 研究建立秸秆收集、 储 存、 运输管理的政策和机制， 保证秸秆数量和质量， 促进 秸秆资源形成一个稳定发展的产业。 发展桔秆资源的利用， 要与改善农村生态、 生活环 境， 改善农民生活质量， 增加农民收人相结合。 只有使农 民真正得到实惠， 任何技术的推广才有坚实的基础。 秸秆资原的综合利用， 要与农村循环经济的发展紧 密结合。从桔秆的综合利用途径看， 秸秆已成为发展农 村循环经济的重要资源。充分利用各类农作物秸秆资 源， 可以起到补充粮食、 提高地力、 增加效益、 扩大就业 的效果。实现粮食、 秸秆并举， 以秸秆带动产业， 以产业 提高效益， 以效益促进增收， 加快农业农村经济发展。 尹 成杰提出. 加强农作物秸秆的综合利用， 必须努力实现 “ 四个转变” : 在思想认识上， 实现秸秆从传统农业副产 品向重要农产品的转变; 在利用方式上， 实现秸秆从简 单利用向综合利用的转变; 在利用机制上， 实现秸秆从 自给自 足利用向商品化的转变; 在管理办法上， 实现秸 秆从粗放管理向加强科学管理的转变。 这是一个大农产 品的观念， 是立足发展农业农村循环经济， 使秸秆资源 的利用得到科学的、 可持续发展的观念。 4 结论 中国秸秆的产量约占世界秸秆总产量的 30%， 占 中国生物质资源的一半， 往日作为农业副产品的秸秆， 如今已成为农产品的重要部分。 秸秆资源综合利用的途 径， 主要集中在能源、 饲料和肥料三方面。 中国在这些领 域均进行了开发利用的研究， 也取得了可喜的成绩， 但 从整体上讲， 与发达国家相比， 仍存在较大差距。从政 策、 技术、 推广、 管理等各个方面还需做大量的工作。目 前， 还有 2 亿 t 秸秆资源没有被开发利用， 已被利用的 也还停留在传统、 粗放的低水平。 只有实现四个转变. 才 能使中国的农作物秸秆综合利用走上科学发展的道路。 刁J门JtJ ，土丹乙，J rLLesJ厂L 3 开发秸秆资源的综合利用， 实现“ 四个转变” 从形式上看， 秸秆材料是很简单的农产品， 但使其 具有商品价值， 并能产生较高的附加值， 需要很多高新 技术的投人。 这也是目前导