第二章 农作物秸秆的综合利用.ppt

第一节 概述 一、秸秆的产生和分布 农作物秸秆是籽实收获后剩下的含纤维成分很高的作物残留物，包括： ——禾谷类作物秸秆，如稻秸，麦秸，玉米秸，高粱秆等 ——豆类作物秸秆，如大豆秆，绿豆秆，蚕豆秆，豌豆秆等 ——薯类作物秸秆，如甘薯藤，马铃薯藤，红薯藤等 ——油料作物秸秆，如花生秆，油菜秆，芝麻秆，胡麻秆等 ——麻类作物秸秆，如红麻秆，黄麻秆，大麻秆，亚麻秆等 ——棉花、甘蔗、烟草、瓜果等多种作物秸秆 农作物秸秆是世界上数量最多的一种农业生产副产品。据联合国环境规划署 (UNEP)报道，世界上种植的各种农作物，每年可提供各类秸秆约20亿吨，其中被利用的比例不足20%。 由于作物秸秆资源的利用，既涉及广大农村的千家万户，也涉及整个农业生态系统中的土壤肥力、水土保持、环境安全以及再生资源有效利用等可持续发展问题，近年来已引起世界各国的普遍关注，并越来越成为发展可持续农业的重要方面。 二、秸秆的组成和特点 秸秆作为农副产品，是一种有用的资源。秸秆中有机质含量平均为15%，平均含碳44.22%、氮0.62%、磷0.25%、钾1.44%，还含有镁、钙、硫及其他重要的微量元素，这些都是农作物生长所必需的营养元素。 秸秆中含有的碳水化合物、蛋白质、脂肪、木质素、醇类、醛、酮和有机酸等，大都可被微生物分解利用，经过处理后可以加工成饲料供动物食用。 从作物秸秆的营养特点分析，其蛋白质、可溶性碳水化合物、矿物质和胡萝卜素含量低，而粗纤维含量高，因而其适口性不好，家畜采食量小、消化率低。这主要是由于秸秆细胞壁中纤维素、半纤维素和木质素紧密结合在一起，限制了消化酶对细胞壁内溶物的消化作用。 从组成看，秸秆与纺织纤维相类似，但其粗纤维含量较高，密度小于黏胶纤维，堆积密度和断裂强度较小；而自身含有大量的孔隙，吸湿回潮率大于棉纤维，灰分含量较大。 不同作物秸秆的有机质成分基本相似，但其中的化学组成和营养成分有所不同，在后续的利用中，应根据各自性质和组成加以区别。 ——用作饲料和食用菌基料的秸秆，要求其粗蛋白、粗脂肪、无氮浸出物的含量要高，而纤维素、木质素和灰分的含量要低。 ——用作建筑材料和能源材料的秸秆，要求其纤维素、木质素的含量和热值要高，而与蛋白质、脂肪、无氮浸出物的含量关系不大。 ——玉米秸外皮中所含纤维强度高、韧性好，可用来造纸、制人造板和一次性植纤餐具，而内蘖的营养成分较高，可用来加工饲料。 三. 秸秆焚烧的危害和对策 屡禁不止的焚烧秸秆问题，实质上是工业初步改造传统农业，但还没有彻底改造的结果。仅仅将秸秆焚烧问题作为“农业问题”，单纯依靠法规来禁止，或者依靠简单的工业化技术来转化，都不能从根本上解决问题。 1. 农村秸秆焚烧的原因分析 （1）消除秸秆里寄生虫越冬造成的危害； （2）秸秆转变为饲料的难度大； （3）秸秆的综合利用问题尚未得到根本解决； 随着经济发展和生活水平的提高，秸秆作为燃料的功能已被替代；而用于饲料和食用菌栽培料的数量有限，不解决根本问题。目前全国用于工业原料的秸秆仅有3000多万吨，不足总量的5%，再加上国家强制关闭一些污染大、净化技术差的小造纸厂，秸秆在工业方面的利用率更是大大降低。 （4）农民对焚烧秸秆的危害性认识不足； （5）秸秆直接还田的成本较高，粉碎和熟化技术达不到抑制病虫害、有效利用的要求； （6）农村劳动力价格日益昂贵，外出打工和种田收益比差大，收获季节劳动力不足，农民不愿意为秸秆处理花费更多的时间和劳力。 以上一系列实际存在的问题，使得农民在秸秆出路方面大都采用最原始最简单的方法——一烧了之。 2.农村秸秆焚烧的危害 据有关专家估计，我国秸秆燃烧产生的各类悬浮物有663.1万吨，硫、氮、碳化物的重量分别为18.7 万吨、177.5 万吨和7.5 万吨。其中各类悬浮物的排量占全国总排量的18%。由此造成的巨大危害有： （1）污染空气环境，危害人体健康。焚烧秸秆时释放大量的二氧化碳使大气温度升高，进一步造成冰川融化，海平面上升，暴雨洪水和干旱分布不均，飓风异常。大气中二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物升高后，造成酸雨的同时，对人体造成很大损害。 （2）引发火灾，威胁群众生命财产安全。据不完全统计，在秸秆集中燃烧期，火灾增加5%以上。 （3）引发交通事故，影响道路交通和航空安全。据统计，在秸秆集中燃烧期间，交通事故增加30%以上。 （4）破坏土壤结构，造成耕地质量下降，肥力下降。 秸秆露天焚烧能够烤焦3厘米～5厘米厚度土壤，使得土壤中微生物死亡、有机质损失，导致土壤贫瘠，直接影响农作物的产量和质量。 （5）浪费大量的宝贵资源。 秸秆对作物的平均养分供应量占化肥施用量的