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农作物秸秆

标签: 田园 卧室 厨房 卫生间 客厅 餐厅 作者:mdi时间:2017-04-19

       秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗和其它农作物(通常为粗粮)在收获籽实后的剩余部分。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中,秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等,是一种具有多用途的可再生的生物资源,秸秆也是一种粗饲料。特点是粗纤维含量高(30%-40%),并含有木质素等。木质素纤维素虽不能为猪、鸡所利用,但却能被反刍动物牛、羊等牲畜吸收和利用。


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图:麦穗秸秆


       中国农民对作物秸秆的利用有悠久的历史,只是由于从前农业生产水平低、产量低,秸秆数量少,秸秆除少量用于垫圈、喂养牲畜,部分用于堆沤肥外,大部分都作燃料烧掉了。随着农业生产的发展,中国自20世纪80年代以来,粮食产量大幅提高,秸秆数量也多,加之省柴节煤技术的推广,烧煤和使用液化气的普及,使农村中有大量富余秸秆。同时科学技术的进步,农业机械化水平的提高,使秸秆的利用由原来的堆沤肥转变为秸秆直接还田。中国的广大科技工作者对秸秆还田进行了卓有成效的研究。秸秆还田有堆沤还田,过腹还田,直接还田等多种方式。


       根据1995年中国公布的统计资料,粮食播种面积16.5亿亩,粮食总产量4.67亿吨,按粒秆比1∶1.2估算,再加上其他作物秸秆,全国年生产秸秆近6亿吨,秸秆中含有大量的有机质,氮磷钾和微量元素,据张夫道等人的统计,豆科作物秸秆含氮较多,禾本科作物秸秆含钾较丰富,作物秸秆提供的养分约占中国有机肥总养分的13%~19%,是农业生产重要的有机肥源。从现有的秸秆产量计算,6亿吨秸秆中氮磷钾养分含量相当于400多万吨尿素,700多万吨过磷酸钙,700多万吨硫酸钾。10年之间,秸秆还田发展迅速,1987年秸秆还田面积仅2亿多亩(次),到1996年突破5亿亩(次),年平均增长10%以上。全国年秸秆还田量超过一亿吨,约占秸秆总量的20%。秸秆直接还田方式主要有秸秆粉碎还田,覆盖还田和高留茬还田。目前推广面积最大的高留茬还田,约占秸秆直接还田总面积的60%,机械粉碎翻压和覆盖还田分别占22%和18%。秸秆还田已经成为中国沃土工程和丰收计划的重要内容,秸秆覆盖已成为以山西为代表的干旱、半干旱地区农业增产增收的重要技术措施。


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图:秸秆


       ⒈保墒和调控田间温湿度

秸秆覆盖地面,干旱期减少了土壤水的地面蒸发量,保持了耕层蓄水量;雨季缓冲了大雨对土壤的侵蚀,减少了地面径流,增加了耕层蓄水量。覆盖秸秆隔离了阳光对土壤的直射,对土体与地表温热的交换起了调剂作用。


       ⒉抑制杂草

农田覆盖秸秆有很好的抑制杂草生长的作用。秸秆覆盖与除草剂配合,提高了除草剂的抑草效果。播麦后3天,每亩喷施750倍丁草胺乳油后盖草,比单喷丁草胺处理,小麦生长后期每亩杂草减少12.4万苗。


       秸秆是高效、长远的轻工、纺织和建材原料,既可以部分代替砖、木等材料,还可有效保护耕地和森林资源。秸秆墙板的保温性、装饰性和耐久性均属上乘,许多发达国家已把“秸秆板”当作木板和瓷砖的替代品广泛应用于建筑行业。此外,经过技术方法处理加工秸秆还可以制造人造丝和人造棉,生产糠醛、饴糖、酒和木糖醇,加工纤维板等等。


       中国科学技术大学可再生洁净能源实验室宣布,由朱锡锋、郭庆祥教授等研制的一项最新科技成果可以从根本上解决这一老大难问题。他们将木屑、稻壳、玉米秆和棉花秆等多种原料进行热解液化和再加工,可变废为宝,将它们转化为生物油,其中木屑产油率60%以上,秸秆产油率50%以上,生物油热值16~18兆焦/千克。这项成果已经过中试,实现产业化已指日可待。


        据介绍,中国每年仅农作物秸秆和农产品谷壳等就有7亿多吨,就地焚烧不仅浪费资源,还导致严重的环境污染。采用这项技术,可将秸秆等生物质直接转化为生物油,作为燃料可以直接在燃油锅炉和工业窑炉中燃烧使用,精制提炼后可作为车用燃料使用,还可以分离提取高附加值的化学产品。

 

        中国科大的专家们根据多年研究经验,提出了该技术实现产业化的最佳路线:首先在原料产地将生物质规模适度地分散热解,转化为便于运输和储存的初级液体燃料——生物油,然后将各地热解得到的生物油收集后进行再加工,这样可从根本上解决生物质资源分散和受季节限制等大规模应用的瓶颈问题。


        据介绍,热解液化单机最佳规模为每小时处理2吨秸秆(秸秆收集半径约为10公里),产出1吨生物油,生产成本大约为790元/吨。生物油经过简单的品质改良后,热值约增至为18~20MJ/kg,销售价格假设为1000元/吨,用它替代柴油和重油,提供同样的热量,价格分别相当于柴油和重油现有价格的43.2%和63.1%。


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图:焚烧秸秆

 

       很多大城市明令禁止燃烧秸秆,原因是因为燃烧秸秆所生成的气体对大气有极大地危害。


        1、增加空气中CO2的含量,其CO2的提高比例远远大于燃烧普通树木的比例。


        2、增加空气中的可吸入颗粒物,此颗粒物为白色粉末状固体。


        3、降低空气的能见度,燃烧时秸秆生成大量的白色固体烟雾。由于固体极小,所以成粉末状飘散,极其影响城市、高速公路、机场等地的能见度。


        4、秸秆制板:利国利民。MDI制板:环保健康。



 

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