羅葉軍,高 翔,李彩霞
(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院,陜西楊凌 712100;2.陜西省延安市黃龍縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,延安 715700)
基于循環(huán)農(nóng)業(yè)的農(nóng)作物秸稈資源化利用模式研究
羅葉軍1,高 翔1,李彩霞2
(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院,陜西楊凌 712100;2.陜西省延安市黃龍縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,延安 715700)
循環(huán)農(nóng)業(yè)模式在資源的多級利用及產(chǎn)業(yè)鏈的延伸方面有著非常重要的意義,文章基于循環(huán)農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵,對農(nóng)作物秸稈資源化利用的5個(gè)常用模式加以討論,以供參考。
循環(huán)農(nóng)業(yè) 農(nóng)作物秸稈 資源化利用模式
農(nóng)作物秸稈是在農(nóng)作物收獲后遺留的稈、莖、葉、藤蔓等副產(chǎn)品。文章結(jié)合循環(huán)農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵以及原則,對秸稈在循環(huán)農(nóng)業(yè)的5種模式進(jìn)行一一探討。
當(dāng)前學(xué)術(shù)界對于循環(huán)農(nóng)業(yè)還沒有較為統(tǒng)一的定義,但是在循環(huán)農(nóng)業(yè)的基本內(nèi)涵上基本一致。循環(huán)農(nóng)業(yè)的核心內(nèi)涵即在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)及產(chǎn)業(yè)鏈延伸理念下,通過技術(shù)的不斷創(chuàng)新,在農(nóng)業(yè)生態(tài)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上不斷調(diào)整和優(yōu)化,充分利用農(nóng)業(yè)生物資源以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的每個(gè)物質(zhì)環(huán)節(jié),同時(shí)堅(jiān)持清潔生產(chǎn)、節(jié)約消費(fèi)的理念,嚴(yán)格把控外部有害物質(zhì)的投入以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物的產(chǎn)出,有效減輕環(huán)境的污染和生態(tài)平衡的破壞,從而挖掘農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中各環(huán)節(jié)的價(jià)值,并創(chuàng)造和諧的生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展及良性的生態(tài)循環(huán)。
2.1 循環(huán)利用原則
秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品或廢棄物,根據(jù)循環(huán)農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵,秸稈可以經(jīng)微生物的作用分解和轉(zhuǎn)化,將其變廢為寶并重新返回至農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)或者農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈的資源化。
2.2 多級利用原則
要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)最大化經(jīng)濟(jì)效益以及最大化生態(tài)環(huán)境效益,其中最有效的途徑就是農(nóng)業(yè)生態(tài)資源的多級利用。即在發(fā)展秸稈的資源化利用當(dāng)中,要多次利用,以延長秸稈的使用周期,從而提高資源的利用率。秸稈的多級利用表示秸稈資源及相關(guān)產(chǎn)品在加工、處理過程中延長了產(chǎn)業(yè)鏈條。
2.3 農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化和價(jià)值增值原則
秸稈資源的多級循環(huán)利用,涉及諸多產(chǎn)業(yè),上至種植業(yè),下至養(yǎng)殖業(yè),同時(shí)帶動(dòng)了農(nóng)產(chǎn)品的加工及服務(wù)業(yè),秸稈資源的多級循環(huán)利用將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)的銜接組合,形成一條農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈,且大幅度提高了秸稈資源利用率,獲得了較高的經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)境生態(tài)效益,從而實(shí)現(xiàn)了秸稈循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的價(jià)值增值。
3.1 秸稈制炭
秸稈制炭的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式主要是將秸稈資源利用與農(nóng)業(yè)種植、工業(yè)生產(chǎn)及清潔能源有機(jī)結(jié)合,通過秸稈的熱解,延伸到氣、液、固3種形態(tài)的熱解產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈的開發(fā)。秸稈制炭多級循環(huán)利用的路徑為:秸稈熱解轉(zhuǎn)化為秸稈氣、木醋液和固態(tài)生物質(zhì)炭,其中秸稈氣用于發(fā)電或者農(nóng)戶供氣;木醋液再加工成為葉面肥或殺蟲劑等農(nóng)藥用于農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn);生物質(zhì)炭則進(jìn)一步加工為栽培基質(zhì)、土壤修復(fù)劑及肥料緩釋劑用于農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)。
3.2 秸稈養(yǎng)殖與能源
秸稈養(yǎng)殖與能源的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式主要是將秸稈資源的利用與無公害種植業(yè)、畜牧業(yè)及清潔能源有機(jī)結(jié)合,在秸稈飼喂畜牧的基礎(chǔ)上,充分利用養(yǎng)殖廢棄物資源并延伸產(chǎn)業(yè)鏈,從而實(shí)現(xiàn)秸稈養(yǎng)殖、種植及清潔能源的有機(jī)耦合與共生。此循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的多級循環(huán)利用路徑為:農(nóng)作物秸稈經(jīng)加工成為飼料,供畜牧業(yè)養(yǎng)殖用,畜牧的糞便可發(fā)酵產(chǎn)生沼氣,也可投入發(fā)酵車間生產(chǎn)有機(jī)肥。其中沼氣可用于發(fā)電或農(nóng)戶供氣,而沼液可作為沼肥用于農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn),沼渣可用作蚯蚓的飼養(yǎng)。沼氣發(fā)電可用于畜牧養(yǎng)殖中的飼料加工或者秸稈固體燃料加工,蚯蚓又可喂養(yǎng)家禽,家禽再生產(chǎn)有機(jī)禽蛋。農(nóng)作物秸稈固化成燃料一方面用于農(nóng)戶炊事或取暖,另一方面可賣給企業(yè)或者城鎮(zhèn)居民供暖。
3.3 秸稈沼氣
秸稈沼氣循環(huán)農(nóng)業(yè)模式主要是將農(nóng)作物秸稈與清潔能源及農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合,在秸稈發(fā)酵生成沼氣的基礎(chǔ)上,對產(chǎn)出的沼渣和沼液進(jìn)行綜合利用而延伸產(chǎn)業(yè)鏈。這種多級循環(huán)利用模式的路徑為:農(nóng)作物秸稈作為原料進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)出沼氣,農(nóng)戶可用沼氣進(jìn)行供氣或者發(fā)電,其中沼液可作為肥料用于農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn),沼渣可用作基料進(jìn)行雙孢菇的培養(yǎng),而菇渣又返回農(nóng)田。
3.4 秸稈食用菌
秸稈食用菌的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式主要是將農(nóng)作物秸稈與食用菌的栽培、種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、清潔能源有機(jī)結(jié)合,在秸稈用作基料栽培食用菌的基礎(chǔ)上,利用菇渣的再利用擴(kuò)展產(chǎn)業(yè)鏈。這種循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的路徑為:秸稈專業(yè)處理后用作食用菌的栽培基料。產(chǎn)出食用菌后秸稈變成菇渣作菌體蛋白飼料飼養(yǎng)家畜,還可作為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥返回農(nóng)田或充當(dāng)原料進(jìn)行沼氣的發(fā)酵,產(chǎn)出沼氣后的沼渣和沼液再用于農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)。菇渣還能用于蚯蚓的繁殖,蚯蚓又可用來飼養(yǎng)家禽或水產(chǎn)養(yǎng)殖,蚯蚓的糞便可以作為優(yōu)良的有機(jī)肥返回農(nóng)田。
3.5 秸稈生物反應(yīng)堆
秸稈生物反應(yīng)堆的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式主要是秸稈在生物菌劑作用下快速腐熟,以作農(nóng)業(yè)高效肥料。這種循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的路徑為:把秸稈置于反應(yīng)堆,添加生物菌劑、凈化劑以及催化劑進(jìn)行發(fā)酵,用于農(nóng)作物種植。
[1] 侯新強(qiáng). 新疆農(nóng)作物秸稈資源化綜合利用模式研究.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué),2012
[2] 謝海燕. 農(nóng)作物秸稈資源化利用的政策支持體系研究. 南京林業(yè)大學(xué),2013
[3] 孫智君. 基于農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式探討.生態(tài)經(jīng)濟(jì)(學(xué)術(shù)版),2008,(1):197~199,207