February 11 2022
各国推广秸秆综合利用 保障农业可持续发展
近年来各地政府大力推广农作物秸秆综合利用,目前常见的利用方法有饲料化、 肥料化、能源化和基料化等。其实每年的秸秆产量不不小, 加快推进秸秆综合利用和秸秆利用新技术研发, 对保障国家能源安全和农业可持续发展都有重要意义。
每到收获季节,处理农作物秸秆是让农民很头疼的 问题。在过去,粮食收获后都是将秸秆一把火烧掉,这 既污染环境又浪费资源,近年来各地政府严禁秸秆焚 烧,同时大力推广秸秆综合利用,虽然目前已取得一定 成效,但还需要加大推广力度以及加快秸秆综合利用 新技术的研发。
各国如何处理农作物秸秆
目前秸秆综合利用常见方法有饲料化、肥料化、能 源化和基料化等,而国外利用秸秆发电以及研制生物乙 醇等技术是值得借鉴的,因为每年的秸秆产量不不小, 近年来各地政府大力推广农作物秸秆综合利用,目前常见的利用方法有饲料化、 肥料化、能源化和基料化等。其实每年的秸秆产量不不小, 加快推进秸秆综合利用和秸秆利用新技术研发, 对保障国家能源安全和农业可持续发展都有重要意义。加快推进秸秆综合利用和秸秆利用新技术研发,对保障 国家能源安全和农业可持续发展都有重要意义。
下面间单介绍国外是如何处理农作物秸秆:
丹麦:利用秸秆发电
丹麦是公认秸秆利用最为成功的国家,该国利用秸 秆发电供暖的方式很值得各国借鉴。秸秆富含氮、磷、 钾、钙、镁和有机质,这是其可以综合利用的生物学基 础。仅以燃料化为例,秸秆的平均热值相当于标煤热值 的50%,每两吨秸秆相当于1吨标煤。在丹麦,全国的 供热主要由两个秸秆供热厂提供,以该国马里博秸秆电厂为例,电厂总装机容量1.2万千瓦,每小时消耗7.5吨 秸秆,为5万人口供应电和热。农民每送1吨秸秆到电 厂,电厂支付400丹麦克朗(Danish krone),并免费 返还40公斤秸秆燃烧的炉灰作为肥料还田。丹麦秸秆发 电等可再生能源已占丹麦能源消费量的24%,目前共有 60个地区的供暖厂在用秸秆作原料。
澳洲:奶牛的主要食物
在澳洲,秸秆不但不是垃圾还是宝贝,它可是澳洲 奶牛的主要食物。在澳洲每年春秋时节都能看到一道独 特的风景:农民们把农作物秸秆晒干,卷成秸秆卷整齐 地摆放在田头,土黄色的秸秆与大地、绿草、蓝天融为 一体,这样的风景甚至能吸引游客特意前来观看。
澳洲农民喜欢用农作物的秸秆来喂牲口,而且专门 喂奶牛,因为他们认为这种麦秸秆蛋白质含量很好,纤 维素含量很高,对奶牛非常好,可促进奶牛的产奶量较 高。所以他们往往在春天或者是初秋就先把秸秆切割 下来,等收到非常干之后,就用卷草机把它一卷卷地卷 出来。
美国:推广综合利用
在美国,对秸秆露天焚烧的时间、地点,各州有专 门法规加以限制,部分州对焚烧秸秆的条件非常苛刻。该国秸秆的处理方法除饲喂牲畜和直接还田之外,还是 家庭饰品和建材的主要原料。美国人喜欢用玉米秸秆做 家门前的秋季装饰,每年10月底的万圣节、11月底的感恩节,玉米秸秆、南瓜、菊花、葫芦等,都是制作装 饰物的常见原材料。美国有不少推销玉米秸秆的网站, 每捆售价在2~20美元。成捆的秸秆经过高强度挤压 后还可以当作房屋墙壁内的填充物,保温隔热效果很不 错;还有些艺术家用玉米秸秆制作各种工艺品,如稻草 人、雕花、绘画等等,很是精巧别致。
另外,美国还积极将秸秆变身绿色燃料。美国威斯 康星大学(University of Wisconsin-Madison)已经有化 学和生物工程科学家正在研发如何以较低的成本,用玉 米秸秆等原料在微生物的发酵作用下制成生物乙醇,一 旦取得突破,节煤就容易多了。
英国:综合利用节约能源
英国在处理和开发利用秸秆方面,除直接还田和作 畜禽饲料外,还用秸秆代替木材和燃料以节约能源。为 了充分挖掘利用农作物秸秆资源,英国早已把农作物秸 秆用于造纸业的原料,秸秆纸一般用来包装物资。该 国秸秆还应用于建材原料,如制楼房屋顶、隔板等。这 种特制加工板具有隔音、防潮、防火、抗震、重量轻等 特点。除此之外,英国用农作物秸秆直接作燃料,取代 煤、油来供楼房取暖。
中国:新技术促进高效利用
中国农业科学院北京畜牧兽医研究所奶业创新团队 在玉米秸秆高效利用技术研发方面近来取得新进展,建 立了基于蒸汽爆破预处理秸秆的高效技术,揭示了瘤胃 微生物与纤维降解的作用机制。
中国秸秆资源丰富,大力发展秸秆饲料化将有助于 解决牧草资源短缺和人畜争粮等问题。然而,在反刍动 物养殖中,秸秆的瘤胃降解率偏低,限制了秸秆的广泛 和大量使用。当前,酸或堿类化学剂被用于预处理秸秆,提高秸秆在瘤胃中的降解效率,但是这些化学剂对 环境和动物存在负面影响,因此开发新型安全高效的秸 秆预处理技术对于发展反刍动物生产具有重要意义。
该研究引入物理性处理技术--蒸汽爆破,以体外 瘤胃产气速率为靶标,优化获得了蒸汽爆破技术在预处 理秸秆时的最优参数。研究发现,蒸汽爆破显著降低了 秸秆中半纤维素含量,提高了纤 维素的相对含量。扫描电镜分析 发现,蒸汽爆破秸秆的纤维之间 出现了中空结构,这种变化将有 利于微生物的定值。通过体外瘤 胃发酵技术,发现蒸汽爆破能提 高秸秆发酵产气速度、木糖等还 原糖和VFA产量,促进瘤胃微生 物发酵。奶牛瘤胃投袋试验发 现,蒸汽爆破秸秆的纤维素和半 纤维素降解率显著升高,经扫描 电镜观察发现蒸汽爆破秸秆表面 黏附更多的微生物,并且易快速 形成致密的微生物生物膜。
因此,蒸汽爆破预处理能破 坏玉米秸秆纤维结构,提高瘤胃 微生物黏附效率,增强秸秆瘤胃 降解率和发酵能力,为动物提供 更多的能量和营养。 ◆
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