秸秆的多元价值与可持续利用之路
在广袤的乡村田野,秸秆是一种极为常见却又蕴含着巨大潜力的农业废弃物,长期以来,秸秆的处置问题一直是困扰农业发展和农村环境治理的重要难题之一,随着科技的进步和人们对资源循环利用认识的加深,秸秆从曾经令人头疼的“负担”逐渐转变为具有多元价值的宝贵资源,探寻秸秆的可持续利用之路成为推动农业绿色发展和乡村振兴的关键一环。
秸秆:农业生产的伴生物
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、棉花等作物在收获籽实后的剩余部分,以我国为例,每年农作物秸秆产生量巨大,据相关统计,我国各类农作物秸秆年产量达数亿吨之多,这些秸秆在农业生产过程中大量产生,曾经主要的处置方式较为简单粗放,在过去,许多农民会选择在田间直接焚烧秸秆,这种做法虽然在一定程度上看似方便快捷,能迅速清理田间为下一季种植做准备,但却带来了一系列严重的问题。
焚烧秸秆产生的大量浓烟含有多种有害物质,如二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等,不仅对大气环境造成严重污染,影响空气质量,还可能引发雾霾等恶劣天气,对人们的身体健康尤其是呼吸系统造成危害,焚烧秸秆还会破坏土壤结构,降低土壤肥力,使土壤的保水保肥能力下降,影响农作物的后续生长,田间焚烧秸秆还存在极大的火灾隐患,容易引发周边山林、房屋等火灾事故,威胁人民群众的生命财产安全。
秸秆的多元价值挖掘
(一)饲料价值
秸秆经过适当的处理后可以成为优质的饲料来源,通过青贮、氨化等处理技术,能够有效提高秸秆的营养价值和适口性,青贮是将新鲜的秸秆切碎后,在厌氧条件下进行发酵,利用乳酸菌等微生物的作用,将秸秆中的糖分转化为乳酸,抑制其他有害微生物的生长,从而达到长期保存秸秆并提高其消化率的目的,经过青贮处理的秸秆,气味芳香,营养丰富,适口性好,是牛羊等反刍动物喜爱的饲料之一。
氨化则是利用液氨、尿素等含氮物质对秸秆进行处理,使秸秆中的木质素结构发生改变,变得更容易被动物消化吸收,氨化还能增加秸秆中的含氮量,提高其蛋白质含量,据研究,经过氨化处理的秸秆,粗蛋白含量可提高2 - 3倍,消化率提高10 - 20个百分点,将秸秆作为饲料,不仅可以降低养殖成本,减少对精饲料的依赖,还能实现农业资源的循环利用,促进畜牧业的发展。
(二)能源价值
秸秆作为一种生物质能源,具有巨大的开发潜力,秸秆可以通过直接燃烧发电,许多地方已经建立了生物质发电厂,将秸秆收集起来,经过预处理后送入锅炉燃烧,产生的热能用于发电,秸秆发电不仅可以提供清洁能源,减少对化石能源的依赖,还能有效解决秸秆的处置问题,据测算,每燃烧1吨秸秆可发电约700 - 800度,同时还能产生一定量的草木灰,可作为优质的钾肥还田。
秸秆还可以通过厌氧发酵产生沼气,沼气是一种清洁、高效的气体燃料,主要成分是甲烷,可用于家庭炊事、照明和取暖等,也可用于发电,在农村地区,建设沼气池利用秸秆发酵产生沼气,不仅可以解决农民的生活能源问题,减少对煤炭、液化气等传统能源的使用,还能改善农村环境卫生,发酵后的沼渣、沼液是优质的有机肥料,含有丰富的氮、磷、钾等营养元素,可用于农作物种植,实现生态农业的良性循环。
(三)工业原料价值
秸秆在工业领域也有着广泛的应用,秸秆可以作为造纸原料,传统的造纸原料主要是木材,但随着森林资源的日益减少和环保意识的增强,利用秸秆造纸成为一种可持续的选择,秸秆中含有丰富的纤维素,经过适当的处理和加工,可以制成各种纸张,如瓦楞纸、卫生纸等,与木材造纸相比,秸秆造纸具有原料来源广泛、成本低、对环境影响小等优点。
秸秆还可以用于生产建筑材料,通过将秸秆与水泥、石膏等材料混合,经过特殊的工艺处理,可以制成秸秆纤维板、秸秆砖等建筑材料,这些建筑材料具有重量轻、保温隔热性能好、隔音效果佳等特点,可用于建筑墙体、屋顶等部位,既节约了资源,又符合绿色建筑的发展要求,秸秆还可用于生产生物降解塑料等新型材料,为解决白色污染问题提供了新的途径。
(四)生态价值
秸秆还具有重要的生态价值,将秸秆还田是一种常见且有效的生态保护措施,秸秆还田后,经过微生物的分解,能够增加土壤有机质含量,改善土壤结构,提高土壤肥力,土壤中的有机质是土壤肥力的重要指标之一,它可以为农作物提供养分,促进农作物的生长发育,秸秆还田还能增加土壤的保水保肥能力,减少水土流失,改善农田生态环境。
秸秆覆盖还可以抑制杂草生长,减少农药的使用量,在果园、茶园等经济作物种植区,采用秸秆覆盖地面的方式,可以减少杂草与作物争夺养分和水分,同时还能调节土壤温度,为作物生长创造良好的环境,秸秆还可以作为食用菌的培养料,种植食用菌后的菌渣又可作为有机肥料还田,形成一个生态循环系统,促进农业的可持续发展。
秸秆可持续利用面临的挑战
尽管秸秆具有诸多价值和广阔的利用前景,但在实际推广秸秆可持续利用的过程中,仍然面临着一些挑战,首先是收集运输难题,秸秆产生分散,分布范围广,收集难度大,而且秸秆体积大、密度小,运输成本高,许多农村地区缺乏有效的秸秆收集体系,导致秸秆难以集中处理和利用。
技术研发与推广问题,虽然目前已经有一些秸秆利用的技术,但部分技术还不够成熟,成本较高,难以大规模推广应用,秸秆发电技术中,秸秆的预处理和燃烧效率等方面还需要进一步优化;秸秆生产生物降解塑料等技术还处于研发阶段,离产业化还有一定距离,农民对秸秆利用新技术的认识和接受程度也有待提高,需要加强技术培训和示范推广。
再者是政策支持和资金投入不足,秸秆可持续利用需要政府在政策上给予支持和引导,如制定补贴政策、税收优惠政策等,鼓励企业和农民参与秸秆利用,目前相关政策的力度还不够,资金投入也相对较少,制约了秸秆利用产业的发展,市场机制不完善也是一个问题,秸秆利用产品的市场竞争力有待提高,销售渠道还需要进一步拓展。
推动秸秆可持续利用的对策
(一)完善秸秆收集运输体系
建立健全秸秆收集网络,以村、镇为单位,设立秸秆收集站点,配备相应的收集设备和人员,鼓励发展专业化的秸秆收集运输企业,通过政府引导、市场运作的方式,提高秸秆收集运输的效率和效益,可以探索建立秸秆收集补贴机制,对积极参与秸秆收集的企业和个人给予一定的补贴,降低其收集成本。
(二)加强技术研发与推广
加大对秸秆利用技术研发的投入,鼓励科研机构、高校和企业开展产学研合作,攻克秸秆利用中的关键技术难题,如研发更加高效、低成本的秸秆预处理技术,提高秸秆发电的燃烧效率和发电效率;加快秸秆生产生物降解塑料等新技术的产业化进程,加强对农民和企业的技术培训,通过举办培训班、现场示范等方式,提高他们对秸秆利用新技术的掌握和应用能力。
(三)强化政策支持和资金投入
政府应出台更加完善的政策措施,加大对秸秆可持续利用的支持力度,制定税收优惠政策,对从事秸秆利用的企业给予税收减免;设立秸秆利用专项补贴资金,对秸秆收集、处理和利用环节进行补贴,鼓励金融机构加大对秸秆利用企业的信贷支持,为企业提供低息贷款等金融服务,整合各类涉农资金,加大对秸秆利用项目的资金投入,推动秸秆利用产业的发展。
(四)培育和完善市场机制
加强市场培育,提高秸秆利用产品的市场竞争力,鼓励企业开发多样化的秸秆利用产品,满足不同市场需求,加强品牌建设,提升秸秆利用产品的知名度和美誉度,拓展销售渠道,通过线上线下相结合的方式,促进秸秆利用产品的销售,建立健全秸秆交易市场,规范秸秆的价格形成机制,保障秸秆供应的稳定和价格的合理。
秸秆作为一种丰富的农业资源,具有饲料、能源、工业原料和生态等多元价值,推动秸秆的可持续利用,对于解决农业废弃物处置问题、促进农业绿色发展、实现资源循环利用和乡村振兴都具有重要意义,尽管目前面临着一些挑战,但通过完善收集运输体系、加强技术研发与推广、强化政策支持和资金投入以及培育和完善市场机制等措施,我们有信心走出一条秸秆可持续利用的光明之路,让秸秆真正变废为宝,为经济社会的可持续发展做出更大贡献,在未来的农业发展中,秸秆将不再是令人烦恼的废弃物,而是成为推动农业现代化和农村生态文明建设的重要力量。
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