（环境工程专业论文）降解作物秸秆的大球盖菇菌株选育及应用.pdf

叫庸粪每量程硕士学位论文 障解作物秸秆的大球盖菇菌株选育发心用 在大球盖菇生产上，普遍存在制种容易污染、制种周期过长等问题， 从丽制约着大球盖菇的规模化生产。为了探讨制约大球盖菇规模化生 产的关键因子，分别研究了透气性及低温处理对大球盖菇菌丝生长的 影响、不同菌龄大球盖菇菌种对菌丝生长速度的影响，以及大球盖菇 的播期试验。采用双层聚丙烯薄膜、双层报纸及纤维棉三种不同的材 料对菌种瓶封口进行透气性试验表明，采用双层报纸和纤维棉封口的 效果没有显著差异，但用双层聚丙烯薄膜封口的菌种生长速度显著低 于用另两种材料封口的速度，说明大球盖菇菌丝生长需要良好的透气 性，与从前的研究大球盖菇菌丝生长对氧气要求不严结果不同。菌种 经过不同时间的低温处理后其菌丝生长速度没有显著的差异，而就透 气性及低温处理而言，透气性的影响明显大于低温处理的影响。用菌 龄分别为1 、2 、3 周的大球盖菇母种转接试管测菌丝生长速度，结果 表明：用菌龄越短的母种转接试管后的菌丝生长速度越快，说明大球 盖菇的菌龄对菌丝生长影响较大，因此在生产上应注意尽量使用菌龄 短的菌种。在四川简阳分别于9 月中旬、l o 月中旬、1 1 月中旬、1 2 月 中旬四个时期进行多点田间播种试验，结果表明：这四个播期内均可 以栽培大球盖菇，但9 月栽培易遭受高温，风险大，管理不慎易导致 失败，1 0 月栽培大球盖菇的风险相对较小，当年即可收获大球盖菇产 品，1 1 月和12 月播种的风险最小，但需等到翌年3 月左右才能收获大 球盖菇，因此可以根据不同地区市场情况合理安排播期。 为了使降解作物秸秆的大球盖菇能够进行规模化的生产应用，根据 对大球盖菇生物学特点和生长特性的研究结果，在小规模生产试验的 基础上，制定了大球盖菇规模化生产的生产规程，并在简阳市石盘镇5 个村进行了规模化生产示范，共栽培大球盖菇8 7 0 2 亩，每亩利用秸 秆5 0 0 0 k g 。示范区2 0 0 多户农民利用作物秸秆种植大球盖菇取得了较 好的经济效益。由此说明，通过大球盖菇降解秸秆是一条解决秸秆焚 烧问题的有效途径。 关键词：中国；秸秆；大球盖菇；选育；透气性；低温处理；播种期；菌龄 规模生产 型型查兰! 望堡堂竺堡苎 壁丝堡塑堕堑竺查鲨垂茎堕丛垄童墨坐旦 s e l e c t i o no fs t r o p h a r i ar u g o s o - a n n u l a t af a d o w e xm u m ns t r a i n f o rd e c o m p o s i t i o n o f c r o p r e s i d u e sa n di t sa p p l i c a t i o ni nm u s h r o o m p r o d u c t i o n r e s e a r c hf i e l d ：e n v i r o n m e n t a le n g i n e e r i n g g r a d u a t es t u d e n t ：l i ub e n h o n g a d v i s o r s ：t a n gy a p r o f e s s o r g a n b i n g c h e n g s e n i o rr e s e a r c hf e l l o w a b s t r a c tc h i n ai sal a r g ea g r i c u l t u r a l c o u n t r ya n df lg r e a tq u a n t i t yo f c r o pr e s i d u e si sp r o d u c e de v e r yy e a r t r e a t m e n to fc r o pr e s i d u e sv a r i e si n d i f f e r e n t r e g i o n sa n dt h e y a r en o tu s e do re v e nb u r n e di ns o m ep l a c e s ， w h i c hi saw a s t eo fr e s o u r c e s w h e t h e rt h ec r o pr e s i d u e sc a nb eu t i l i z e d r e a s o n a b l y i sr e l a t e dt os u s t a i n a b l e a g r i c u l t u r a ld e v e l o p m e n t a n d e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n c r o ps t r a wc a nb eu s e da sf e r t i l i z e r ，f o r a g e ，f u e l ， a n da sm a t e r i a l sf o rp a p e r - m a k i n g ，e d i b l ef u n g u s p r o d u c i n g ，a r t - c r a f t sa n d a si n d u s t r i a lm a t e r i a l s a tp r e s e n t ，i ti sm a i n l yu s e da sf e r t i l i z e rt od i r e c t l y r e t u r nt ot h ef i e l d sa n da sf u e l ，f o r a g e ，b u tr e t u r n i n gt h es t r a wd i r e c t l yt o t h ef i e l d sh a sn of e r t i l i z e r e f f i c i e n c y a n dp i l i n gt h es t r a wu pi n s o m e p l a c ea n dn o tu s i n gi t ，o re v e nb u r n i n gt h es t r a wa f t e rh a r v e s ti sn o to n l ya g r e a tr e s o u r c ew a s t eb u ta l s oc a u s ee n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o n s m o gc a u s e d b yb u r n i n gc r o ps t r a w h a sd i r e c ti m p a c t so np e o p l e sd a i l yl i f e , a g r i c u l t u r e a n di n d u s t r i a lp r o d u c t i o n t h i s p a p e ra n a l y z e d t h ee s s e n t i a lr e a s o n st h a tt h es t r a w i su s e di n u n r e a s o n a b l ew a y so re v e nt h a tf a r m e r sb u r nt h es t r a w ，a n dp u tf o r w a r dt h e v i e w p o i n tt h a tf o r b i d d i n gs t r a wb u r n i n gw i t ha d m i n i s t r a t i v em e a s u r e sc a n n o ts o l v et h ep r o b l e ms a t i s f a c t o r i l y t h ek e yf a c t o rt os o l v et h i sp r o b l e m l i e si nf i n d i n gag o o dw a yo u tf o rs t r a w s u s i n gc r o ps t r a w ss u c ha sr i c e a n dw h e a ts t r a wa ss u b s t r a t e st oc u l t i v a t e e d i b l e f u n g i ，e s p e c i a l l y s t r o p h a r i ar u g o s o a n n u l a t a f a r l o we xm u r r i l l ，c a nn o t o n l yp r o d u c e n u t r i t i o n a la n dp o l l u t e f r e ea n dm a r k e t a b l ef o o d ，b u ta l s or e d u c ep o l l u t i o n ， 3 些型_ 大兰三堡堡! 兰些堡塞 堕塑堡塑堕堑塑奎堕堇堕堕堡些亘垡堕旦 i m i p r o v e e n v i r o n m e n t ，t h u sp r o v i d i n g a g o o dw a y t os o l v et h es t r a w b u r n i n gp r o b l e m i n l i g h t o ft h e p r e s e n t s i t u a t i o nt h a t t h e r ei sn o s t r o p h a r i a r u g o s o a n n u l a t a s t r a i n d e v e l o p e d i ns i c h u a np r o v i n c e a n dt h a tt h e i n t r o d u c e ds t r a i nc a n n o ta d a p tt ot h ec l i m a t ea n de n v i r o n m e n t a lc o n d i t i o n s i n s i c h u a n ，b r e e d i n go ns t r o p h a r i ar u g o s o a n n u l a t aw a sc o n d u c t e da n d o n es t r a i nt h a tm e e t st h e r e q u i r e m e n t s w a s s e l e c t e d f i r s t l y ，a w i l d s t r o p h a r i ar u g o s o a n n u l a t af r u i t b o d yw a sp i c k e du n d e rab a m b o og r o v e a n ds o m et i s s u ew a si s o l a t e df r o mt h ef r u i t b o d ya n dc u l t u r e do nm e d i u m ； s e c o n d l y ，t h ep u r i f i e dm y c e t ew a sc u l t u r e du n d e rr o o mt e m p e r a t u r eo n5 k i n d so fs t r a wm a t e r i a l sw i t h o u t a n ys u p p l e m e n t s w i t ht h em o i s t u r e c o n t e n t b e i n g 7 0 7 5 t h ef i v ek i n d so fm a t e r i a l si n c l u d er i c es t r a w m a i z es t r a w ，w h e a ts t r a w ，s u g a r c a n er e s i d u e ，a n db u c k w h e a th u l l s t h e s e l e c t e ds t r o p h a r i ar u g o s o a n n u l a t as t r a i nn o 1c a ng r o ww e l lo nt h e s e s u b s t r a t e s e x p e r i m e n tw a sc o n d u c t e df o r t h r e e y e a r s t o c o m p a r et h e s e l e c t e dt r a i nw i t ht h ei n t r o d u c e do n ef r o mf u j i a np r o v i n c e t h er e s u l t s h o w e dt h a tt h es e l e c t e dn o 1s t r a i nc a r l p r o d u c eh i g h e rm u s h r o o my i e l d t h a nt h ei n t r o d u c e dv a r i e t y ( c k ) a n dt h e q u a l i t yi s a l s ob e t t e rt h a nt h e i n t r o d u c e do n e i n s t r o p h a r i ar u g o s o - a n n u l a t a m u s h r o o m p r o d u c t i o n ，c o n s t r a i n t s i n c l u d ee a s yp o l l u t i o no fs p a w na n dt h e l o n gc u l t u r ep e r i o d ，w h i c hh a v e b e c o m e l i m i t i n g f a c t o r sf o rm a s s p r o d u c t i o n o f s t r o p h a r i a r u g o s o a n n u l a t a i n o r d e rt om a k ec l e a rt h e k e yf a c t o r sa f f e c t i n g t h e m y c e l i a lg r o w t hs p e e da n dt h es p a w nv i g o r ，e x p e r i m e n t so ne f f e c t so ft h e a i rp e r m e a b i l i t y ，l o wt e m p e r a t u r ea n ds p a w na g eo nt h em y c e l i a lg r o w t h s p e e d w e r ec o n d u c t e d i n a d d i t i o n ，d i f f e r e n t s o w i n g s e a s o n r e g i m e e x p e r i m e n t si nf i e l dw e r ec o n d u c t e d t h ea i rp e r m e a b i l i t ye x p e r i m e n tb yu s i n gt h r e ed i f f e r e n tb o t t l ec o v e r m a t e r i a l ss h o w e dt h a t ：i nt h es a m ec u l t i v a t i o ns u b s t r a t ea n du n d e rt h e 4 塑型盔堂三翌堡! ：堂焦堡兰 墼塑堡塑萱嚣鳖查鲨篓整望堡垫整墨生堡 s a m eh u m i d i t y ，t h em y c e l i a lg r o w t hs p e e di nb o t t l e sw i t hd o u b l el a y e r so f n e w s p a p e r o rf i b e rc o t t o na sb o t t l ec o v e rh a dn os i g n i f i c a n td i f f e r e n c e ，b u t m y c e l i ai n b o t t l e sw i t hd o u b l el a y e r so fp o l y p r o p y l e n ef i l mh a dm u c h l o w e rg r o w t hs p e e dt h a nt h a tw i t ht h ef o r m e rt w om a t e r i a l s ，t h er e s u l t i n d i c a t e dt h a tt h em y c e l i a lg r o w t hi ns t r o p h a r i ar u g o s o a n n u l a t an e e d s g o o da i rp e r m e a b i l i t y , w h i c hi s d i f f e r e n tf r o mf o r m e rr e s e a r c hr e s u l t s m y c e l i a lg r o w t hs p e e dh a dn oo b v i o u sd i f f e r e n c e a f t e rt h e s p a w nw a s t r e a t e du n d e r4l o wt e m p e r a t u r et r e a t m e n t s 。c o m p a r e dw i t ht h ee f f e c to f a i rp e r m e a b i l i t y ，l o wt e m p e r a t u r es t i m u l a t i o nh a dr e l a t i v e l ym u c hl o w e r i n f l u e n c eo nt h eg r o w t hs p e e d 。 t h r e ed i f f e r e n t m y c e l i a la g e s o fm o t h e rs e e d s p a w nw e r eu s e dt o i n o c u l a t eo nt h es a m em e d i u mt ot e s tt h ee f f e c to f m y c e l i a la g e so f m o t h e r s e e do nt h em y c e l i a lg r o w t hs p e e d t h er e s u l ti n d i c a t e dt h a tt h es h o r t e rt h e m o t h e rs e e d s a g e ，t h ef a s t e rt h em y c e l i a tg r o w t hs p e e d 。i nl a r g es c a l e s p a w np r o d u c t i o n ，w es h o u l dc h o o s es p a w ns e e dw i t hs h o r t e rc u l t u r et i m e s o w i n g d a t ee x p e r i m e n tw i t ht o u rs o w i n gd a t e sw a sc o n d u c t e di nf i e l d i ns e v e r a ls i t e si n j i a n y a n gc i t y ，s i c h u a np r o v i n c e ，r e s p e c t i v e l yo nm i d s e p t e m b e r , m i do c t o b e r , m i dn o v e m b e ra n dm i dd e e e m b e r i ti n d i c a t e d t h a td u r i n gt h e s ef o u rs o w i n gd a t e s ，t h em y c e l i ac o u l dp r o d u c ef r u i t b o d y ， b u ts o w i n gs e e di ns e p t e m b e rc o u l de a s i l ym e e th i g ht e m p e r a t u r ed a m a g e a n dh a dh i g h e r p r o d u c t i o nr i s k ；i t h a d r e l a t i v e l y l o w e rr i s kt o g r o w s t r o p h a r i ar u g o s o a n n u l a t a i no c t o b e ra n dt h e f r u i t b o d y c o u l db e h a r v e s t e da tt h ee n do ft h es a m ey e a r ；w h e nt h e s p a w nw a ss o w e di n n o v e m b e rt o d e c e m b e r ，t h em y c e l i aw o u l dn o ts u f f e rf r o m h i g h t e m p e r a t u r ed a m a g e b u tt h e f r u i t b o d y c o u l d o n l y b eh a r v e s t e du n t i l f e b r u a r yt om a r c ho f t h en e x ty e a rt h es o w i n gs e a s o n sc a nb ea r r a n g e d a c c o r d i n gt ot h em a r k e tc o n d i t i o n s b a s e do nt h es t u d i e so nt h e b i o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c sa n dg r o w t h p r o p e r t i e s o fs t r o p h a r i ar u g o s o a n n u l a t aa n dt h e e x p e r i e n c eg a i n e d i n 5 ! ! 型查堂王望堡兰堡垒塞 竖型堡塑堕堑塑查蔓垂蔓堕堡垄蔓! ! 些旦 s m a l ls c a l ec u l t i v a t i o ne x p e r i m e n t ，as t a n d a r d i z e do p e r a t i o nt e c h n i q u ef o r s t r o p h a r i ar u g o s o a n n u l a t a c u l t i v a t i o nh a sb e e n s u m m a r i z e d as c a l e d e m o n s t r a t i o nc u l t i v a t i o n w a sc o n d u c t e d i n j i a n y a n gc i t y ，s i c h u a n p r o v i n c e a b o v e2 0 0r u r a lf a m i l yg r e w8 7 0 2m u ( 1 m u = 1 15 h a ) s t r o p h a r i a r u g o s o a n n u l a t aa n du s e da b o u t5 0 0 0k gs t r a wp e rm n a n do b t a i n e dg o o d e c o n o m i cb e n e f i t s i td e m o n s t r a t e d t h a t g r o w i n gs t r o p h a r i a r u g o s o a n n u l a t aw i t hc r o ps t r a wi sag o o dw a y t op r e v e n ts t r a wb u r n i n g k e yw o r d s ：c r o ps t r a w ；s t r o p h a r i ar u g o s o a n n u l a t a ；v a r i e t ys e l e c t i o n ；a i r p e r m e a b i l i t y ；l o wt e m p e r a t u r e ；s o w i n gs e a s o n ；s p a w na g e ；s c a l e p r o d u c t i o n 6 些型_ 丈兰三堡堡| 二兰焦笙兰 堕堡堡塑茔堑堕查些苎堑堕堡垄亘墨壁里 第一章中国秸秆应用现状及其对环境的影响 1 1 秸秆利用现状 中国是农业大国，许多农作物的总产已居世界前列。各种秸秆资源来源 广泛、数量巨大，是一项宝贵的资源，利用是否合理直接关系到中国农业的 可持续发展和环境保护。 1 1 1 秸秆资源数量 据统计，2 0 0 0 年中国秸秆资源总量达5 5 4 1 1 0 8t ，其中，水稻、玉 米、小麦、油菜、棉花、花生、豆类、杂粮的秸秆量约占总量的9 0 。在作 物秸秆资源中，以水稻秸秆资源的最大，达1 7 5 2 1 0 8t ，占秸秆总量的 3 1 6 ，其次是玉米和小麦，分别为1 3 2 2 1 0 8 和1 1 9 8 1 0 8t ，占秸秆总 量的2 3 9 和2 1 6 ，3 种主要作物的秸秆总量共占7 7 1 。我国各种作物的 面积和相应的秸秆资源数量见表l 。 表1 - 1 中国各作物播种面积、秸秆资源总篓及其百分率 1 0 一塑攫墨竺三矍登生鐾笙建壅 缝坚叠塑整墅垫鲞整夔笙登整鎏塞墨壁：! l 1 1 2 秸秤的童要成分 旗轷孛蔓娶含纾鬃( 禽本震豢) 、麓器白、凝鼹膀、无氮澄窭耱 霹溶 性碳水化合物) 和钾、磷等矿质元素 2 1 。主疆作物秸秆的成分见表l - 2 。 裘 一2a 耱生要俸躲疆释蚋豫掌成分糯) 名称水分粗蛋白糨脂脐粗纤维( 古木无氮漫出物粗灰分 凄豢)( w 涪蝗碳康 化合物) ， 3 赣拜翔霜秀式 嶷i - 3 全国铸种措莘f 利用方式占秸搴f 资源总壁的酉分数“1 作褥瓣辩锶辩懋鹳琢瓣燕浇弃置台诗 乱堆 小麦 玉米 承藉 杂粮 灏豢 棉花 麓生 甄类 篡毽 。2 3 2 2 4 1 。7 1 1 5 3 毫i 1 6 0 2 氇e 1 6 8 4 7 ；8 1 4 + 3 2 7 1 s 2 6 7 。8 嚣， 1 5 5 莲1 5 3 4 4 2 7 ， 2 0 ，3 2 4 7 2 5 5 1 0 5 2 6 、s 5 6 6 2 3 拄 4 1 6 1 4 ；6 83 1 8 5 。鑫 2 8 l 。0 4 4 1 0 1 2 l 。l 0 5 4 7 ，8 1 0 强。5 2 3 0 7 1 。g 3 。亨 7 9 8 9 0 i 6 4 5 ，4 5 3 7 。? 4 1 器。5 1 0 0 ，0 1 0 0 0 1 0 0 。0 1 0 0 0 0 0 + 0 1 0 0 0 l 0 1 0 0 0 1 0 0 + e 鬟塑! ! ：!。! i ：!堡! 。! ：! 堂 ! ：! ! ! ! ：! 塑型查堂三堡堡二! 兰垡堡苎 壁坚生望茔堑堕查壁重蔓堕堡垄亘墨堡! l 表1 _ 4 主要省( 区) 各种秸秆利用方式占秸秆资源总量的百分数 地区肥料饲料燃料原料 焚烧弃置合计燃料+ 焚烧 乱堆+ 弃置乱堆 从表卜3 可以看出，在中国，秸秆主要用作肥料、饲料和燃料，其中以 用作肥料( 包括直接还田) 的用量最多，其次是燃料和饲料，三者共占8 3 。 用作原料、焚烧和弃置乱堆共占1 7 。但不同作物秸秆的主要利用方式不同， 1 2 四川大学工程硕上学位论文 降解作物秸秆的大球盖菇菌株选育及应用 小麦、水稻和其它类作物的秸秆用作还田的比例较高，杂粮和花生秸秆作饲 料的比例较高，棉花和豆类秸秆多用作燃料。焚烧比例较大的秸秆有油菜、 小麦、玉米和水稻，在5 以上。 各地利用秸秆的方式也不完全相同。从各地秸秆利用方式看( 表卜4 ) ， 湖南、江西、山西秸秆直接作肥料用的比例较高，均在5 0 以上，宁夏、四 j i i 、贵州等地区则较低，最多达1 5 ：甘肃、宁夏、安徽、福建、黑龙江、 山东和浙江作饲料比例较高，在3 0 以上，上海、湖南则较少，不到1 0 ： 作燃料较高的省份有四川i 、湖北、辽宁、江苏，在3 0 以上，以四川最多达 5 3 6 ；田间直接焚烧以贵州、海南最多，占2 0 以上；作原料的比例都较 少，只有福建、宁夏在i 0 以上；秸秆弃置乱堆，以河北、山东、贵j i , i 和陕 西最多，在1 0 以上。特别需要指出的是：四川秸秆燃烧、焚烧、弃置乱堆 这三种方式的总和占秸秆资源总量的6 0 3 ，位居第一：其次是贵州。究其 原因，这可能是四川和贵州位于中国西部，与其经济发展有关。不同地区秸 秆主要利用方式不同，与当地自然资源配置和经济发展水平相关。 1 2 秸秆的不合理利用对环境和社会经济的影响 秸秆的不合理利用对环境和社会经济的影响有很多研究报道”。“ ，为了减少秸秆的不合理利用对环境的负面影响，提高秸秆资源的利用价 值，农业部专门下文严禁焚烧秸秆。1 ，但并没有从根本上解决问题。秸秆的 不合理利用对环境和社会经济的负面影响，主要有以下四个方面。 1 2 1 浪费资源 如前述，全国目前每年生产秸秆5 5 4 l 亿吨，其中含有的n 、p ：o 。、 k z o 分别为4 9 3 9 x1 0 6 、1 5 6 7 1 0 6 、9 8 2 5 1 0 6t ，三者合计达1 6 3 3 1 0 1 t ，相当于全国1 9 9 9 年化肥用量的2 5 。秸秆所含的n 、p ：o 。和k ：o 分 别是全国1 9 9 9 年化肥投入量的2 0 2 、1 2 8 、2 8 6 5 。 中国秸秆利用中养分损失仍然很大。全国秸秆资源中的n 素养分总量有 4 9 4 0 1 0 6 t ，以肥料量最多，达1 7 5 3 1 0 6t ，占总量的3 5 5 ，其次是燃料 和饲料，分别占总量的2 4 7 和2 3 6 ，原料、焚烧和弃置乱堆三项总和为 8 0 1 9 1 0 。t ，占1 6 2 。不同作物秸秆氮索的去向不同，水稻、小麦、玉米 用作肥料的数量最多，棉花和豆类用作燃料最多，而花生和杂粮作饲料比例 四川i 大学工程硕士学位论文 降解作物秸秆的大球盖菇菌株选育及麻用 最高；从绝对量看，肥料、燃料、原料和焚烧量中均是水稻秸秆数量最大， 而饲料和弃置乱堆则是玉米秸秆最多。从秸秆资源中氮素的还田数量和比率 看，只有用作肥料时可全部还田，总量为1 7 5 3 1 0 6t ，用作饲料可部分还田 总量为5 8 2 0 t 0 5t ，其它方式如燃料、原料、焚烧和弃置乱堆均不能还田， 由此可推算出全国秸秆中氮素的总还田量为2 3 3 5 1 0 6t ，还田率为4 7 3 ， 不到秸秆氮的一半。在几种作物中，棉花和豆类还田率最低，分别为2 3 7 和 3 4 o 。全国秸秆中p ：o ；总量达1 5 6 7 1 0 7 t ，其去向也是以肥料、燃料和 饲料最多，分别占总量的3 5 7 、2 4 7 和2 3 2 ，其余3 项总和占1 6 7 。作 物秸秆中，水稻和玉米秸秆中含磷最多，分别为5 2 1 9 1 0 5 和4 5 4 5 1 0 5 t ； 与其它作物相比，水稻秸秆在肥料、燃料、原料和焚烧4 种方式中p ：0 。的 数量最大，而玉米秸秆在饲料和弃置乱堆中p ，o ；数量最多。由于秸秆中磷 在燃烧中损失少，因此秸秆中磷的还田率就高，还田率为8 2 9 ，其中水稻、 油菜和其他类作物秸秆的还田率高于总平均数，分别为8 5 4 、8 6 9 和 8 6 4 。全国秸秆中k 。o 总量达9 8 2 5 x1 0 6t ，其去向也是以肥料、燃料和 饲料最多，分别占总量的3 7 3 、2 3 5 和2 2 6 ，其余3 项总和占1 6 6 。作 物秸秆中，水稻和玉米秸秆中舍钾最多，分别为3 9 8 9 1 0 6 和1 8 7 9 x1 0 6t ： 与其它作物相比，水稻秸秆除了在弃置乱堆中k ：o 数量低于玉米秸秆外， 在肥料、燃料、饲料、原料和焚烧5 种方式中k 。o 的数量最多。钾和磷一 样，均是灰分元素，秸秆燃烧时损失少，因此秸秆中钾的还田率高。 据报道，若将成都市生产的4 1 0 万吨农作物秸秆全部归还到本市现有的 近6 7 0 万亩耕地中，每年每亩可补充较多有机质，其氮、磷、钾含量相当于 每亩施用尿素8 6 千克、过磷酸钙1 0 0 千克、氯化钾2 7 5 千克。将秸秆烧 掉，只剩下7 1 的灰分，其中的氮、有机质几乎损失殆尽，很难再发挥肥 田的作用。而且，农用物秸秆中所含的丰富的粗蛋白、纤维素和木质素等多 种成分也随着秸秆的焚烧而损失掉”1 。 1 2 2 污染环境 据成都市环保局对秸秆燃料产生的浓烟进行的调查“1 ：焚烧秸秆的现实 状况不只限于成都市某些区市县，整个成都平原及周边地区都有焚烧的。由 于低压产生的逆温天气和成都地处四川盆地“锅底”的特殊地理位置，笼罩 1 4 旧川大学工程硕j 一学位论文 降解作物秸秆的大球盖菇菌株选育及应用 在上空的烟雾一时无法散去，造成了浓烟蔽目的严重情况。 秸秆在不完全燃烧时会产生大量氮氧化物、二氧化硫、碳氢化合物及烟 尘( 悬浮微粒) ，飘浮在空气中，其中的氮氧化物和碳氢化合物在阳光下又 有可能产生二次光化学污染物，再次污染环境空气。成都市环境监测中心 1 9 9 8 年对空气监测的结果表明：在大量焚烧秸秆的日子，大气中氮氧化物 浓度超过国家日均值标准0 2 5 倍，达0 1 2 5 x 1 0 1 m g m 3 ：二氧化硫浓度达 0 2 0 0 x 1 0 1 m g m 3 ，超过国家标准0 3 3 倍，超过多年平均值1 8 l 倍：臭氧 虽未超过国家标准，但超过多年平均值5 1 倍。由此可见，焚烧秸秆会造成 大气环境质量的恶化”1 。 1 2 3 破坏农田生态功能 图1 _ 1焚烧作物秸秆场面 焚烧过程破坏了土壤浅层的微生物系统，影响正常的物质转化和分解过 程。虽然焚烧也会直接烧死一些害虫、虫卵及病菌，但秸秆焚烧会使地温升 高，加速地下害虫的孵化；焚烧秸秆使土壤碱性升高，从而导致之后施入土 壤中的部分农药失效，造成地下害虫增多，对作物形成危害。同时，焚烧秸 秆过程中产生的有毒有害气体会引起鸟类、蛇类迁移，虫害、鼠害加重，使 农田生态环境恶化n 。 些型查兰三堡堡主兰垡鎏兰 壁坚堡望堕塑堕奎壁苎堕堕苎堂堕墨堕! ! 一 1 2 4 影响人民生活和工农业生产 焚烧秸秆直接影响公路、铁路、民航的安全运营。如从1 9 9 8 年5 月7 日起，成都地区秸秆焚烧的浓烟严重影响成都双流机场的正常运转，至5 月 1 3 日上午8 时，秸秆焚烧燃起的滚滚浓烟使双流机场上空能见度降到8 0 0 米以内，飞机不能安全起降，迫使飞抵成都的飞机改降重庆，下午6 时，浓 烟又一次使机场上空能见度降到6 0 0 米以下，再次迫使飞机改降和延迟起 飞。从1 3 日晚9 点到1 4 日晚9 点，机场被迫关闭3 次，造成很多飞机改降 重庆。这次人为造成的烟雾灾难共造成6 1 个航班延误。浓烟不仅严重影响 机场，整个成都市也因连续几天秸秆燃烧产生烟雾变得昏暗起来。公路上， 来往车辆开照明灯也仅能看到3 5 米，恶性交通事故时有发生。浓烟无孔不 入，即使居民关严门窗也难挡呛人的烟雾进入。 成都地区焚烧作物秸秆，还造成重大经济损失。因航班延误，西南航空 公司直接经济损失1 2 2 0 万元，川i 航直接经济损失约4 5 0 万元；当年因浓烟 锁路引起的车祸，直接经济损失约3 6 0 万元。至于因“狼烟”而致病的人难 以统计，因航班延误、取消在国际上造成的不良影响更是无法估计。焚烧作 物秸秆，对环境污染的情况见图1 1 。 1 3 秸秆焚烧的原因 关于秸秆焚烧的原因有若干的报道。”“”1 ，总结起来主要有以下几 方面。自古以来，农作物秸秆( 麦秆、油菜秆、稻草等) 主要是作为燃料、建 筑材料和饲料( 部分稻草) 加以利用的。据调查，目前。农民要在田间大量焚 烧秸秆的主要原因有：( 1 ) 随着我国改革开放的不断深入，农村经济取得了 前所未有的快速发展，农民的生活水平不断提高，已基本达到小康水平的成 都农民开始用煤、天然气、液化气、沼气替代柴草、秸秆，市区和郊区的大 部分农民不再利用秸秆作燃料。( 2 ) 由于成都地区的经济发展，对农户的房 屋改造提出了明确要求，倡导修建砖瓦房和砖混房等。随着这种砖混结构农 房的大量建成，秸秆作为修建茅草房的重要建筑材料已失去往日功能。( 3 ) 成都市现在人均耕地不足0 6 8 亩，人多地少矛盾突出，政府对农户建房占 用土地作了明确规定，新建农房中已无存放秸秆之处。特别是随着农民小区 的大量兴建，秸秆堆放也有碍观瞻。( 4 ) 过去每逢夏、秋收季节，许多大小 1 6 些型查堂三堡壁主堂焦堡苎 堕坚堡塑堕堑塑查鲨董堕堕堡垄堕墨生! j _ 造纸厂都要到田阃地头收购秸秆，近年来，国家为保护环境，取缔了小造纸 厂。现在极少有纸厂收购秸秆，而且秸秆售价极低，对农民已无吸引力。( 5 ) 夏、秋收期间，尤其是“双抢”期间，农民起早摸黑，抢收抢种( 栽) ，已经 十分疲惫，无更多的精力和时间处理秸秆，唯一简便省时省力的办法就是付 之一炬，而且认为草灰能肥田。( 6 ) 因增加投入，短期无效益，农民对旋耕 机埋草缺乏热情。旋耕机埋草虽可将秸秆直接还田，但整田费用增加，同时 秸秆还田的当季必须增加n 素化肥用量，以利秸秆腐烂，又得增加投入，而 秸秆还田培肥地力效果不会立竿见影，对农民吸引力不大。( 7 ) 用于田间禁 烧农作物秸秆宣传和综合利用秸秆技术研究、推广经费严重不足。( 8 ) 尚无 既简便、又能给农民带来较大的经济效益的秸秆综合利用方法。 治理焚烧秸秆导致的环境污染，让农民从中得到可观的经济效益，从禁 止焚烧变成农民舍不得焚烧作物秸秆，需要针对其产生的原因对症下药，通 过开发利用秸秆，彻底消除焚烧秸秆的物质基础。要实现这点，只有通过 科技创新，为秸秆找到新的用途，提高秸秆的利用效率和经济效益，使被废 弃的秸秆得到利用。秸秆得到了利用，能够为农民创造更高的经济收益，农 民自然就不会再去焚烧秸秆。从而使废弃的秸秆重新纳入了农业和国民经济 的循环之中。 1 7 婴型查鲎玉堡堕主鲎焦笙茎 噬墼堡塑塑踅塑叁墅堑堕鲎堂嚣墨璺：! i 第二章秸秆幂| l 用巾存在豹问鼷和对策 2 逐鸯糖器的主要剃用方式9 3 1 “1 2 1 1 直接还田 穗器还嚣是缝持农潮壤愁力麴蘩荽手段，霹戳增燕壤鸯辍璇，减少 稿秆中磷钾养分损失。阑家和科技人员也大力提倡秸秆还田，但现实状况并 不理想。还妥戆方式蠢童接极攮投芬还蟹、聚强涤埂培怒、撼霭覆羲保壤照 地和生物腐熟逐闲。在生物腐熟还田方面，可应用倦腐剂、3 0 1 菌荆、酵索 薅、酬壤等菇军手快速蕊熟还疆技本，增强壤沤还霸戆硬捷性，提糍还姻矮 爨和效虢。 2 1 2 稽籽饲料 秸秆饲料适瞄性强，纤维降解率可达2 0 - 3 5 ，蛋自餍含量增稚5 0 以上，并含有多种氨基黢，可代替4 0 5 0 的精饲料，可用于饲养猪、牛、 羊等畜禽，而羹充腮、产奶率都优于懿合镪籽。蚕翦茜开发蹈的耩糟秸释镛 料的技术有秸：f 千青贮、微贮、氮化、联块、膨化、盐化、碱化等。利用化学、 微生豹学原瑾，可使富含木质豢、绎缀素和拳纤维素斡秸秆释解转纯凳含裔 丰富菌体蛋白、维生素等成分的生物鬻白饲料。 2 。 。3 生产慈释擞锈蕤 秸秆除直接还田外，还可以采用特殊工蕊和科学配比，将秸秆经粉碎、 黪诧、瓣辩、撼料、造糕等工黪磊生产穗器笺会疆。 2 1 4 稿秆能源 秸籽能源技术包括旗秆气化制气、糙秆联块成型制炭和锅炉集中直接燃 烧等形式。秸秆气化是以农作物秸秆为原料，在缺氧状态下加热反应而实现 能量转换，使秘秆中的碳、氢、氧等元素变成一氧化碳、氧气、甲烧等可燃 性气体，并去除焦油、灰分等杂质。 2 1 ，5 工业原料 秸萃手纤维胃经处理瑟与褥滕混合貉在金属模中藤箧成鍪，可涮戒备车孛备 样的低磷度纤维板材。再在其表面加压和化学处理，可用于制作轻体建筑材 瓣、装镶叛耱、一次残璧家买鞴俸疆凝麓，吴窍强度蠢、孬垂蕊疆、防灾毽燃、 美观大方及价格低廉等特点。秸秆还可以代替木材和棉花生产高质攮的人造 1 8 哩删墨堂三罂塑! ：兰堡造兰 墼型监塑壁堑塑态垡薹蔓堕楚望堕墨廛! ! 一 纤维，办可广泛应用于抽熬织布、无毒塑料、胶片、火药、无毒食品包装袋、 一凌滢卫生筷、浃餐饭盒静生产。秸秆瓣工翌强开发，辩予缓熬霆内本零孝甓