舒蟒

【摘? ?要】 本文闡釋了秸稈資源化利用對于發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)的意義，介紹了有效利用秸稈的主要途徑以及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，進而探討了如何基于實現(xiàn)閉環(huán)能量和物質(zhì)循環(huán)的原則，實現(xiàn)對秸稈資源的循環(huán)利用，提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的資源環(huán)境效益。

【關(guān)鍵詞】 利用模式;閉環(huán)循環(huán);秸稈

[Abstract]? This paper explains the significance of straw resource utilization for the development of circular agriculture， introduces the main ways of effective utilization of straw and the development of related technologies， and then discusses how to realize the recycling of straw resources based on the principle of realizing closed loop energy and material circulation， and enhance the resource and environmental benefits of agricultural industry chain.

[Key words] utilization mode; closed loop cycle; straw

秸稈是農(nóng)作物種植的副產(chǎn)品，在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活方式下被直接當(dāng)作燃料、飼料或者返田降解為肥料。但隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改變，秸稈的利用率持續(xù)下降，農(nóng)民為了提高生產(chǎn)效率而更多的選擇以就地焚燒、粉碎還田的方式處理秸稈。從生態(tài)學(xué)視角來看，不僅破壞了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化的鏈條，影響水土保持和農(nóng)田的墑情，而且還由于煙塵等污染物的生成，劣化了農(nóng)村的生活和生產(chǎn)環(huán)境。所以，在倡導(dǎo)循環(huán)農(nóng)業(yè)和致力于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的背景下，有必要探索有效的秸稈資源化利用模式，優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈并且維持農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

1? 循環(huán)農(nóng)業(yè)視角下秸稈資源化利用的意義

1.1? 循環(huán)農(nóng)業(yè)概述

糧食、果蔬等農(nóng)作物的種植是最基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動，在投入人力、物力并利用土地等資源從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中，得到種子等農(nóng)產(chǎn)品的同時，也會產(chǎn)生作物的莖葉、藤蔓等經(jīng)濟價值較低的副產(chǎn)品。而理論上農(nóng)作物的各個部分都是基于光合作用生產(chǎn)出來的生物資源，在生態(tài)學(xué)視角上來看都是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量與物質(zhì)轉(zhuǎn)化的成果。所以，實現(xiàn)所有產(chǎn)物循環(huán)利用，是維持農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的長期發(fā)展的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式下，由于農(nóng)民大多同時從事農(nóng)作物種植和禽畜的養(yǎng)殖，在規(guī)劃生產(chǎn)活動的過程中，可以充分挖掘所有資源的利用價值，使得農(nóng)作物的不同部分都能夠得到有效利用，從作物依托水土資源生長到最終以有機質(zhì)的形式還田，能夠形成相對完整的資源循環(huán)利用鏈條。但在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械化和工業(yè)化的生產(chǎn)模式下，要想貫徹循環(huán)農(nóng)業(yè)的理念，必須依據(jù)生態(tài)學(xué)原理輔以技術(shù)性手段，探索重構(gòu)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的資源利用模式，優(yōu)化農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化鏈條，使之形成閉環(huán)循環(huán)，從而實現(xiàn)資源環(huán)境效益的最大化。

1.2? 秸稈在循環(huán)農(nóng)業(yè)視角下的利用

秸稈主要是糧食作物的莖葉，包含了大量源自于土壤的有機物和礦物質(zhì)，所以，只有基于物理學(xué)、生物學(xué)或化學(xué)原理使之回歸農(nóng)田，才能夠遵循農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)與能量守恒原則，保障環(huán)境安全和實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源的循環(huán)利用。但在目前的農(nóng)村生產(chǎn)生活方式下，傳統(tǒng)的基于養(yǎng)殖業(yè)將秸稈轉(zhuǎn)化為肥料的模式已經(jīng)不具可行性;而直接利用秸稈作為生活燃料只能達到利用其能量的目的，無法讓其中有利于改善土壤結(jié)構(gòu)、增加肥力的部分回歸農(nóng)田，而且還會對環(huán)境產(chǎn)生不利影響[1]。因此，在循環(huán)農(nóng)業(yè)視角下，必須創(chuàng)新秸稈的利用模式，才能夠合理開發(fā)其利用價值。

2? 秸稈的資源化利用途徑及相關(guān)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

2.1? 秸稈的資源化利用途徑

將秸稈視為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的重要資源并加以利用，有助于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，而在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、種植養(yǎng)殖等技術(shù)的支持下，秸稈的利用途徑和方式更加多樣化。首先，可以利用機械化的生產(chǎn)設(shè)備將農(nóng)作物的莖葉、種皮等粉碎覆蓋或翻耕深埋，使其借助物理學(xué)和生物化學(xué)原理腐熟和融入土壤中，起到改善墑情和提升土壤肥力的作用[2];其次，可以以秸稈為原材料生產(chǎn)清潔能源或建筑材料、工業(yè)產(chǎn)品，例如使用秸稈生產(chǎn)固體、液體或氣體燃料，或者加工成工藝品;再次，將秸稈粉碎或者利用生物技術(shù)發(fā)酵后，可以作為畜牧養(yǎng)殖業(yè)的禽畜飼料，用以替代糧食或牧草，進而以有機肥料的形式還田。此外，在菌類和中草藥等作物的種植行業(yè)，成本低廉易得的秸稈是基料的首選，在相關(guān)技術(shù)日益成熟的背景下，對秸稈的需求量也在逐年增長。

2.2? 秸稈利用技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用

秸稈利用技術(shù)的研究大致有三個方向，其中生物學(xué)技術(shù)主要研究利用微生物和生物化學(xué)技術(shù)促進秸稈中的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化，以發(fā)酵腐熟等方式生產(chǎn)沼氣、生物肥料，在不增加環(huán)境負(fù)擔(dān)的前提下，使得秸稈中的能量和營養(yǎng)物質(zhì)能夠得到有效利用;基于物理學(xué)原理的秸稈利用技術(shù)主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，通常采樣粉碎、壓縮等方式加工秸稈，使其成為建筑工程等領(lǐng)域有利用價值的原材料[3];而化學(xué)技術(shù)則主要是通過研制催化劑、添加劑，用于促進秸稈的降解，從中分離出有利用價值的物質(zhì)，例如在利用熱解反應(yīng)生產(chǎn)燃料的過程可以利用化學(xué)原理，讓秸稈在特定條件下反應(yīng)和生成肥料緩釋控制劑等產(chǎn)品。

3? 秸稈資源化利用模式的構(gòu)建

在循環(huán)農(nóng)業(yè)視角下實現(xiàn)對秸稈的資源化利用，必須在不增加環(huán)境負(fù)擔(dān)的前提下，以形成物質(zhì)和能量的閉環(huán)循環(huán)為原則，在循環(huán)利用鏈條的各個環(huán)節(jié)發(fā)揮秸稈的利用價值，達到優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈和踐行循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展理念的目的。