关于玉米秸秆开发利用的研究 

日期: 2005-05-16   长春市农机发展中心   点击

长春市农机发展中心

赵鸣雷 周丽伟 孙锐 姚淑先 张兆君 史冀

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 摘要:在分析玉米秸秆综合开发利用意义的基础上,对当前全省加大玉米秸秆综合利用总结八种技术,即根茬机械粉碎还田培肥地力技术,青贮机械化技术,机械化保护性耕作技术,气化技术,颗粒饲料加工技术,有机肥生产技术,栽培食用菌技术,工业品加工技术;进而提出六点建议,即树立秸秆经济的思想意识,制定秸秆综合利用项目推广规划,搞好秸秆开发与研究,实现秸秆产业化经营,加大扶持力度,搞好组织协调。
  关键词:玉米秸秆 综合开发利用  
  日 期:2004年4月24日
  参考文献:
  1. 王智才 秸秆利用现场会讲话 2003.10
  2. 中国农业信息网 秸秆利用途径 2003.8
  3. 山东农机网 秸秆利用八大技术 2003.9
  4. 青岛农机网 秸秆利用建议 2003.7

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  这几年来,按照省委、省政府提出的按照工业化思维谋划农业发展思路,围绕着发展玉米经济,玉米秸秆的综合开 发利用,正在得到各地的重视。从市场可容性、技术可行性和经济可为性,我省还有一个尚待开发挖掘的农业资源优势,一个可称为做大金矿的项目,那就是玉米秸秆综合利用的开发。
  一、玉米秸秆综合开发利用的意义
  据调查,我省秸秆年产量约4000万吨左右。目前我省秸秆利用大体情况为:造肥还田及收集损耗550.8万吨,占秸秆总量的13.8%;生产饲料620.5万吨,占总量的15.5%;造纸92.8万吨,占总量的2.23%;剩余2735.9万吨,占总量的68%,作为农村炊事燃烧或在田间焚烧,或丢掉。
  玉米是我们吉林农业的资源优势,玉米秸秆同样是我省农业的又一个资源优势。在玉米加工产业化已开始蓬勃发展的新形式下,如何充分开发利用吉林省的玉米秸秆资源,把资源优势变为经济优势,拓宽农民增收渠道,是具有重要意义的。
  一是可以促进农民增收。按照发展秸秆经济的思路,通过开展机械化秸秆综合利用,可以拉长秸秆利用的产业链条,实现了秸秆的多次增值,使其成为农民增收的一个新的增长点。我们算了一下账,全省通过实施机械化玉米秸秆还田、青贮、保护性耕作、秸秆饲料加工、秸秆工业品加工等十项秸秆综合利用技术,每年可为农民增加收入3亿多元。
  二是可以拓宽农民就业渠道。机械化秸秆综合利用涉及生产、加工、流通及相关产业,可以大批地吸纳和安置农村劳动力。如果全省玉米秸秆的综合开发利用搞得好,全省每年可以平均5000人左右的速度递增提供从事秸秆机械加工利用生产作业的就业岗位。玉米联合收获机、秸秆还田机、秸秆青贮机的经营和使用会成为我省农民就业与致富的一条新途径。
  三是将会推动农机结构的调整优化。机械化秸秆综合利用工作的开展,培植农机化发展新的增长点,既提升农机装备水平,加速农机总量的扩张,又丰富了“大农机”的内涵,促进了农机结构的调整优化。玉米秸秆的开发利用将会使秸秆青贮、饲料加工、秸秆捡拾打捆等其它机械有较大幅度增长;同时,秸秆综合利用机械的快速增长,又将拉动农村新的投资和消费需求,为农业增加值和GDP的增长做出贡献。
  四是可以治理污染,保护生态环境。通过开展机械化秸秆综合利用,有效地转化和利用秸秆资源,可以促进秸秆禁烧,治理焚烧污染,促进农业的可持续发展,改善生态环境。
  二、玉米秸秆综合利用的开发重点。
  根据我省的实际情况,我们认为,当前全省重点应从八个方面,加大玉米秸秆综合开发和推广工作力度。
  (一)、玉米秸秆根茬机械粉碎还田培肥地力技术。主要有四种形式,即在玉米成熟后,一是应用玉米联合收获机,在收获玉米棒穗的同时实现秸秆粉碎还田;二是应用玉米青贮机械收获,在玉米摘除棒穗或连带棒穗直接收获玉米秸秆,用饲料粉碎机粉碎后用作青贮饲料,进行过腹还田;三是在人工摘除玉米棒穗后,应用秸秆还田。目前我省这三种作业面积都十分有限。只有根茬机械粉碎还田面积较大,已达到 3000 万亩。每年相当于增施270万吨有机肥。根茬机械还田,是我省的优势项目,但机械收获,是全省比较薄弱的环节,目前全省玉米收割机不足百台,作业面积不到10万亩,潜力市场很大。
  (二)、玉米秸秆青贮机械化技术。该技术的应用以玉米秸秆的青贮加工为主,有塑料袋青贮和窑式青贮两种,即将腊熟期玉米通过青贮收获机械一次性完成摘穗、秸秆切碎、收集,或人工收获后将青玉米秸秆铡碎至1-2cm长,其含水量一般为67%—75%,即刻装入塑料袋或窑中,压实排除空气后密封保存,40~50天即可饲喂。青贮技术的关键是适时收割、切碎和填袋并排出窑内空气、压实密封,以及掌握适宜的水分含量为乳酸菌繁殖提供良好条件。青贮专用玉米可采用全株青贮,方法类同,其中物质的营养价值比单纯玉米秸秆青贮高出3倍左右,且适口性更好,消化率高达73%以上,特别适喂草食家畜。随着我省奶牛饲养业的发达,提高鲜奶的品质,必须要大力发展青贮面积,与之相配套的青贮机械化也必须要求有一个相应的发展。
  (三)、机械化保护性耕作技术。该技术以机械化作业为主要手段,按照农作物栽培要求,采取少耕或免耕播种方法,利用作物秸秆及残茬覆盖保护土壤,以有效培肥地力,蓄水保墒,防止水土流失,保护农业生态环境,降低生产成本,实现农业可持续发展。机械化保护性耕作技术推广主要包括秸秆覆盖、免(少)耕施肥播种、深松、杂草及病虫害防治等技术内容,我省已开始了试验示范工作,面积已达1000亩。机械化保护性耕作技术,是农业部重点扶持技术推广的一项技术之一,我省虽然没有列入国家支持的高产区,但今后仍要作为重点推广的技术之一加大推广力度,扩大应用面积。
  (四)、玉米秸秆气化技术。该技术也称为玉米秸秆热解气化设备(气化炉)热解、氧化和还原反应转换成可燃气体、经净化、除尘、冷却、存储加压,再通过输配系统送往一家一户,用作燃料或正常动力。秸秆气化的过程是秸秆在气化炉进行不完全燃烧、实际上是缺氧的状态下加热反应的过程,其中的碳氢元素,就会变成一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气,秸秆中所含有的能量也就转移到可燃气里,秸秆气象天然气一样,燃烧后无尘无烟无污染,德惠市同太乡八家子村、公主领市朝阳坡镇朝阳坡村等地已开展了试点工作。
  (五)、玉米秸秆颗粒饲料加工技术。该技术主要内容是在秸秆晒干后,应用秸秆粉碎机粉碎秸秆,加入其它添加剂后拌匀,倒入颗粒饲料机料斗后,内磨板与压轮挤压加工成颗粒饲料。由于在加工过程中磨擦加温,秸秆内部熟化程度深透,加工的饲料颗粒表面光滑,硬度适中,大小一致,其立体直径可以根据需要调整加工规格。应用颗粒饲料加工成套设备,可以自动循序完成秸秆粉碎、提升、搅拌和进料功能,并随时添加各种有效添加剂,全封闭生产,生产效率高。目前吉林华光生态研究所研制的秸秆颗粒饲料成套设备,在我省已推广约五套。另外还有适合大规模饲料生产企业的秸秆精饲料成套加工生产技术,自动化控制水平更高。目前我省就该项技术已与韩国、日本、各签定了一份合同,年供货1000万吨,共5条生产线,班产20吨,生产6个月。
  (六)、玉米秸秆有机肥生产技术。该技术是利用高温型菌种制剂将玉米等作物秸秆快速堆沤成高效、优质有机肥。其原理是利用速腐剂中菌种制剂和各种酶类在一定温度(秸秆持水量65%左右)和一定温度下(50℃-70℃)剧烈活动,释放能量,一方面将秸秆的纤维素很快分解;另一方面形成大量菌体蛋白,为植物直接吸收或转化为腐殖质。目前我省已在长岭县光明乡、图门市凉水镇等地推广了该项技术。
  (七)、玉米秸秆栽培食用菌技术。该技术是选用多种农作物秸秆(如小麦秸秆、大豆秸秆、玉米秸秆等),利用机械粉碎成小段并蹍碎,以此作为基料栽培食用菌,工艺流程包括原料准备、辅料添加、拌料、装袋、灭菌、接种、发菌、出菇管理等。目前我省已在吉林农大建立了食用菌栽培基地,已具有成熟的配方和管理工艺,秸秆作为食用菌栽培的基础材料,5~8亩田的秸秆,经腐熟后可栽培1亩露地蘑菇,生产蘑菇2000~3000千克,收入5000~6000元,是项投资小,见效快,技术要求不高,能大量处理剩余秸秆,受农民欢迎的致富技术,并可有效地减轻焚烧秸秆对环境的污染。
  (八)、玉米秸秆工业品加工技术。该技术主要以玉米秸、麦秸等各种秸秆为原料,综合物理、化学、电气、机械、液压等加工技术原理,利用高压模压机械设备,经蹍磨处理后的秸秆纤维与树脂混合物在金属模具中加压成型,制成各种高质量的低密度、中密度和高密度的纤维板材制品是强板制品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。秸秆板材制品具有强度高、耐腐蚀、防火阻燃、不变形、不开裂、美观大方及价格低廉等特点。秸秆板材的开发,对于缓解木材供应数量不足和供应趋紧的矛盾、节约森林资源、发展人造板产业具有十分重要的意义。
此外玉米秸秆制黑碳技术、玉米秸秆制纸浆技术等都有较好的市场需求前景,开发潜力很大,据有关方面介绍,韩国在辽宁昌图计划投资30多亿韩元,建设玉米秸秆造纸厂。
  三、玉米秸秆综合利用的开发建议
  玉米秸秆是我省农业的一大优势资源,如何把这种优势资源转变为经济优势,还存在不少问题,主要是缺少统一规划组织,尚没有作为一个系统工程、一个新兴产业来对待,以及缺乏扶持政策和资金的支持。对此,就全省玉米秸秆开发利用工作提出以下几点建议:
  1、统一树立玉米秸秆经济的思想意识。
  党的十六大提出: “统筹城乡经济社会发展,建设现代农业,发展农村经济,增加农民收入,是全面建设小康社会的重大任务。”为实现这一目标,我们必须努力学习和借鉴国外成功经验,加大先进适用秸秆综合利用新技术和机具的引进、研发力度,不断向秸秆开发的产业化方向进军,培育市场主体,大力发展秸秆经济,努力增加农民收入,为全面建设小康社会作出积极贡献。从我省看,一要树立秸秆经济意识,秸秆综合利用作为一个系统工程、一个新兴产业来对待,从产业化的层面和高度,转变观念,开拓思路,紧紧围绕抓好畜牧产业,增加农民收入这个主题,采取有效措施,实现整体推进。如秸秆压块制粒,就非常好,有龙头企业带动,又有广阔市场,可以变过去千家万户放火烧为千家万户自己动手干,并用新机制推动产业化经营。二要针对当前秸秆综合利用社会效益好,经济效益不明显的现实,有重点、分步骤地开发技术含量高,有利于提升其经济价值的综合利用新技术和适用机具,并使之与农业结构调整、农民增收相结合,广开农民致富门路,因地制宜,以点带面,齐抓共管,力求实效。三是继续加大直接还田、秸秆养畜等行之有效的秸秆利用技术,加大示范推广力度和范围,形成规模效应,发挥带动作用。四要树立市场经济意识,大力培育和扶持一批秸秆综合利用的龙头企业。通过促进龙头企业发展,带动秸秆综合利用示范基地建设,并发挥辐射带动作用,实现龙头和基地双向靠拢,切实推进秸秆经济的健康快速发展。希望各地能够在发展秸秆经济方面,大胆探索,勇于实践,努力创新,真正形成示范带动、市场牵动、政策推动、宣传发动和部门联动,积极开创农作物秸秆综合利用的新局面。
  2、制定玉米秸秆综合利用项目推广规划。
  根据国家秸秆养畜过腹还田、机械化秸秆还田项目发展及全国农村能源建设等秸秆综合利用项目推广规划,结合当地实际情况,制定出包括秸秆生物肥项目在内的玉米秸秆综合利用项目推广的中长期规划。目前我省没有这方面的统一规划,我们建议应集中力量,在较短的时间内,以各地区不同的自然条件和经济水平,把外部推动和农民的实际需求结合起来,制定一个切实可行,指导各地区根据各自的基础和实际确定推广的重点与发展规划,以此作为一个纲领,全面指导全省这项工作。要注意传统方式与现代化技术的结合,规划的项目推广安排要相对集中,以便逐步形成区域化、专业化和产业化的格局。并体现分步实施,由低级向高级渐进发展的思路,重点推广秸秆还田与制肥还田技术,把提高秸秆资源利用效率,增加土壤有机质和培肥地力、降低农业生产成本、促进农业可持续发展放在首位。
  3、搞好秸秆综合利用技术的开发与研究,重点解决秸秆转让中的技术问题。
  目前可推广的秸秆综合利用项目中有的技术还不成熟,有的还需研发。技术上的不足有很大程度上影响了秸秆的有效利用,如秸秆气化中的焦油问题,高效生物有机肥工业化生产设备的引进、消化吸收及国产化问题,秸秆饲料的优化配置等。秸秆的转化利用技术除要求经过基础研究和应用技术研究外,还需要经过大量的试验改进,特别是生产性试验阶段是不可逾越的。由于科研投入不足,在技术不成熟就投入应用往往所造成的负面损失远远大于为解决存在的技术问题而需要的投入。科技管理部门和研究机构应加大科研投入,精心组织各有关专业领域的科技力量,进一步深入研究秸秆综合利用技术,并针对项目推广中发现的技术问题进行技术攻关,缩短技术熟化的时间。
  4、积极搞好示范推广,实现产业化经营。
  从实际出发,因地制宜,选择适宜的地区进行适宜项目的技术引进、试验示范和示范推广。建立科研单位科技人员与项目应用村和乡镇的联系,通过现场会、明白纸、音像资料等形式搞好示范和宣传,以点代面。在有条件的地区搞好示范和基地建设,发挥其对现代农业先进技术的强大示范影响作用。各级政府和农业主管部门应引导农民以科技为依托、市场为导向,实现产业化经营。如建立秸秆种茹场、秸秆气化站和秸秆生物制肥厂等,推动企业化管理。
  5、加大扶持力度,加强资金投入。建议从省长资金中拿出一块,专门用于玉米秸秆综合开发利用工作。
  6、切实加强领导,搞好组织协调。
玉米秸秆的综合利用工作,要采取技术、经济、行政措施相结合的方法得以有效实施,必须把科研、推广、管理纳入这个大系统,把各方面的工作紧密结合起来,搞好组织协调。各级政府要把搞好秸秆综合利用工作提上议事日程,成立或指定专门机构,负责项目的组织协调,切实解决实际工作中的问题。注意调查研究,正确宣传引导,避免项目推广中的盲目性,同时要安排专项资金,重点支持建立示范基地,并对正常的推广项目给予适度补贴,主要用于技术和设备的引进。在项目的运营中,政府应给予政策上的倾斜,协助金融部门安排农业政策性贷款。
              
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                               孙 锐 农 艺 师
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                               张兆君 工 程 师
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