玉米秸桿的物理化學(xué)性質(zhì)

【專家解說(shuō)】：火災(zāi),給國(guó)家及社會(huì)帶來(lái)一系列損失。玉米秸桿中主要含纖維 素、半纖維素、木質(zhì)素等,營(yíng)養(yǎng)豐富。據(jù)測(cè)算,每100g秸桿中,含 碳44.2g,氮0.62g,磷0.25g,鉀1.44g及鈣、鎂、鐵、硫、硅等微 量元素,有機(jī)物含量約為15%左右[2],所以焚燒秸桿燒掉的不僅 是大量的肥力資源,也燒掉了有效改良土壤的物理基質(zhì)。秸桿 焚燒后所殘留的養(yǎng)分以鉀為主,另有少量的微量元素,因而還 田增產(chǎn)效果很小,比堆肥還田小10倍,比過(guò)腹還田小100倍[3]。 因此,加強(qiáng)秸桿綜合開(kāi)發(fā)利用,是農(nóng)業(yè)綠色化有機(jī)化及走可持 續(xù)發(fā)展之路的必經(jīng)途徑。 由于秸桿中纖維素類物質(zhì)分解較慢,所以對(duì)下季的小麥產(chǎn) 量無(wú)明顯增產(chǎn)效應(yīng),但對(duì)下年度的玉米增產(chǎn)效果比較明顯。據(jù) 調(diào)查,上年度的秸桿還田,下一年度的玉米產(chǎn)量一般比沒(méi)有進(jìn) 行還田的增產(chǎn)5%~10%。 2.1.2高溫堆肥 高溫堆肥是指將秸桿粉碎后灑水堆壓,利用堆壓產(chǎn)生的高 溫促進(jìn)纖維素降解的生物轉(zhuǎn)化過(guò)程。高溫堆肥以前是秸稈利用 的重要方式,是增強(qiáng)土壤肥力的有效方法之一。秸桿經(jīng)高溫堆 壓處理后,秸桿內(nèi)的粗纖維成分分解,產(chǎn)生小分子的糖、醇等 有一種特殊的肥香味,對(duì)土壤微生物的生長(zhǎng)與繁殖、改善土壤 理化性狀、增加有機(jī)質(zhì)含量均有著不可估量的作用。 高溫堆肥時(shí)輔之以禽畜糞便或生物菌肥等,可以加速秸桿 的分解腐化,提高效率。這樣處理的秸桿,腐熟快,腐解充分完 全,外觀呈黑色,肥味濃,農(nóng)民常稱之為“有勁”。在堆肥的同時(shí) 加進(jìn)適量的殺蟲劑,可有效殺滅隱藏于秸桿內(nèi)的蠐螬、金針蟲 等地下害蟲,作到一勞多得。 2.1.3過(guò)腹還田 指秸桿經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理以飼料方式經(jīng)過(guò)大牲畜消化降解、再 以糞肥方式還入田中。這在我市農(nóng)業(yè)機(jī)械化不太發(fā)達(dá)的山區(qū)鄉(xiāng) 鎮(zhèn),還是一種秸桿還田的主要方式。過(guò)腹秸稈在牲畜腸胃中經(jīng)各 種體內(nèi)酶及微生物的降解,大分子碳氮化合物變?yōu)樾》肿?不 能作為營(yíng)養(yǎng)被吸收的剩余物質(zhì)以糞便形式排出,含氮量較大, 微生物數(shù)量也大,還田的增產(chǎn)效果明顯。特別是在改良土壤理 化性狀、增強(qiáng)土壤有機(jī)質(zhì)方面,有著化學(xué)肥料不可替代的作用。 2.2秸桿飼料 玉米秸桿中含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、醇 類、脂類及無(wú)機(jī)礦物質(zhì)等[4]。經(jīng)適當(dāng)方式處理后,其適口性大為 提高,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也加大,是發(fā)展畜牧業(yè)的良好原料。作為飼料利 用后,其副產(chǎn)品糞便又是上好的肥田原料。 2.2.1青貯飼料 玉米收獲后將青綠的玉米秸桿經(jīng)粉碎機(jī)粉碎,貯存于特定設(shè) 備中充分壓實(shí)密封在無(wú)氧條件下經(jīng)發(fā)酵而成。青貯發(fā)酵后的飼料, 有機(jī)酸特別是乳酸含量較高,松軟可口,營(yíng)養(yǎng)豐富,易于牲畜消化 吸收,是優(yōu)良的冬季飼料,為飼養(yǎng)牛、馬、騾、驢等大牲畜之必備。 2.2.2氨化飼料 是為適應(yīng)牲畜營(yíng)養(yǎng)及適口需要而采取特殊加工而成的飼料。 將秸桿粉碎后加入按比例加入氨水或尿素,堆入氨化池進(jìn)行氨 化。秸桿經(jīng)氨化處理后,氣味微酸芳香,適口性好,牲畜喜食,食量 增大,消化率比普通秸桿飼料增加20%左右,是目前發(fā)展肉制品 及奶制品產(chǎn)業(yè)的一種重要的飼料來(lái)源方法。目前,采用氨化飼料 法,取得了比較好的經(jīng)濟(jì)效益。奶牛飼養(yǎng)的發(fā)展方興未艾。 2.3生產(chǎn)食用菌 將玉米秸桿粉碎后按比例加入磷肥、氮肥、石灰及水,堆悶 發(fā)酵,保持料內(nèi)溫度控制在60~65℃,每2到3天翻一次以保 證原料發(fā)酵均勻。發(fā)酵約半個(gè)月后,可用發(fā)酵好的熟料裝袋生 產(chǎn)食用菌如平菇、雞腿菇、蘑菇等,其生物轉(zhuǎn)化率可達(dá)70% ~100%。用后的廢料可作為農(nóng)家肥還田。 2.4秸桿能源 據(jù)測(cè)定,每公頃玉米秸桿平均可產(chǎn)熱能1.26×107KJ,相 當(dāng)于3.8噸煤產(chǎn)生的熱量[5],是一個(gè)巨大的資源庫(kù),可以在很大 程度上彌補(bǔ)能源的不足。秸桿可燃性好。但如果直接燃燒,不僅 利用效率低,還污染環(huán)境。傳統(tǒng)的直接以秸桿燃燒取暖或作飯 的利用方式已不適應(yīng)建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的需要。秸桿可以被 轉(zhuǎn)化為固態(tài)、液態(tài)、汽態(tài)燃料,美國(guó)等國(guó)家已研制成螺旋式秸桿 成型機(jī)械,在國(guó)際市場(chǎng)上受到廣泛歡迎。將秸桿進(jìn)行氣化以及 轉(zhuǎn)化為酒精燃料等是秸桿利用的新的方式。 2.4.1秸桿氣化 是將秸桿粉碎后進(jìn)入氣化爐,通過(guò)高溫加熱進(jìn)行熱解,產(chǎn) 生CO2、H2、CH4等可燃性氣體,經(jīng)風(fēng)機(jī)送入儲(chǔ)氣柜,再分流到 用戶。另外,適合家庭使用的小型氣化爐技術(shù)業(yè)已成熟,實(shí)用性 較好,在有的地方已經(jīng)普及。 將秸桿粉碎混入禽畜糞便有機(jī)垃圾等填入沼氣池,產(chǎn)出沼 氣可作飯、照明等,也是將秸桿作為能源利用的一種方式,并且 是一種比較經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便干凈衛(wèi)生的方式。 2.4.2燃料酒精 將高糖分秸桿直接粉碎進(jìn)行發(fā)酵,生產(chǎn)乙醇,再進(jìn)一步脫 水后與汽油混合成為乙醇汽油,可節(jié)約或替代汽油使用,是秸 桿利用一種環(huán)保的利用方法。李鳳華等試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為,津259、 津單2號(hào)等組合可以用來(lái)嘗試提取燃料乙醇[6]。 2.5秸桿造紙 秸桿是天然原料,纖維素含量高,是很好的造紙?jiān)稀Ｓ糜? 米秸桿生產(chǎn)的包裝材料,體積小,重量輕,壓縮性好,可降解,無(wú) 污染,是一種可大力發(fā)展的工業(yè)化的利用方法。 近幾年來(lái),在國(guó)家政策的大力引導(dǎo)下,農(nóng)民對(duì)秸桿利用的 認(rèn)識(shí)有了質(zhì)的飛躍,過(guò)去大量焚燒,目前轉(zhuǎn)變?yōu)榇竺娣e的粉碎 還田,秸桿飼料的利用方式正在取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展,秸桿能 源也正在取得有效的進(jìn)展,這都為我市的環(huán)境保護(hù)及秸桿能源 的再利用作出積極貢獻(xiàn)。相信隨著秸桿利用技術(shù)的進(jìn)一步成熟 與完善,大量的秸桿必將在我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中彰顯出它越來(lái) 越重要的地位。