秸秆处理方法范例6篇

秸秆处理方法

秸秆处理方法范文1

关键词:秸秆处理;焚烧;秸秆;

现如今秸秆已逐渐被电、气、煤所代替,秸秆焚烧一直困扰各级政府,如何从根源上杜绝秸秆焚烧,让农民自觉自愿地保护环境,各地政府费劲脑汁。焚烧秸秆已成为当今很严重的一个社会问题,每当农忙时会给高速公路、民航和人民生活带来严重的影响。由于缺乏深加工手段,要么被焚烧要么腐烂,既造成了浪费,又污染了环境,这与当前所推广的低碳农业、生态农业是背道而驰的,所以应加快推进秸秆综合利用,对实现秸秆资源化、商品化,促进资源节约、环境保护和农民增收、应对气候变化等都具有十分重要的意义。如何提高秸秆的利用率并寻找出一条行之有效的措施已经成为当前政府亟待解决的问题[1-3]。

1.秸秆处理的方式

目前我国农作物秸秆处理主要有三种方式,即秸秆回田、企业回收和工业原料处理[4]。

1.1 秸秆回田

秸秆回田是当今世界范畴内改善农田生态环境,发展持续农业的重大措施;是节本增效、发展质量效益型农业的重要环节;也是促进绿色食品发展的有效手段;还是补充和平衡土壤养分,改良土壤的有效方法,是优质高产田建设的基本措施之一。

目前秸秆还田有多种形式,主要可分为四大类:秸秆粉碎翻压还田、秸秆覆盖还田、快速腐熟还田和焚烧还田。回田利用在目前零散种植情况下,推广起来很难。如果选择粉碎还田,不仅耗时耗力,还要付出机械成本,且效益低下,所以在现有条件下,推广秸秆还田目前难以实现。

1.2秸秆回收

秸秆回收是一种环保的方法,虽然国内已经开始进行秸秆回收,但效果甚微,在这一点上丹麦的作法可以给我们做好的参考。在丹麦,农场主收获秸秆前,先与秸秆收储站进行预约,在预定时间内,收储站准备秸秆打捆、运输等机械,打捆机配套的拖拉机以及其他相关机械由FYNSSTOKRER CENTER 安排解决进行收获。收获加工的秸秆草捆部分运送至收储站,部分放置田间。收储站的秸秆储存方法独特新颖且更具科学性,所有秸秆捆堆垛储存,跺与跺之间间隔安全距离,防止秸秆跺距离过近引起火灾。主动积极地回收田间秸秆,同时政府提供回收设备,并以较低的租赁价格出租,保证秸秆回收企业有足够的利润,提高回收企业参与的积极性。

1.3 做工业原料

秸秆纤维作为一种天然纤维素纤维, 生物降解性好,可以作为工业原料,如纸浆原料、保温材料、包装材料、各类轻质板材的原料, 可降解包装缓冲材料、编织用品等,或从中提取淀粉、木糖醇、糖醛等。其中,最主要作为纸浆原料,可用于造纸纤维原料的秸秆为禾草类。还可以采用清洁生产工艺科学使用秸秆生产非木纸浆、秸秆板等,但目前实际应用较少,作为食用菌基料的秸秆用量有限。

2.秸秆处理解决措施

2.1 加快秸秆处理相关设备的装备[5]

秸秆处理可以带动农业机械工业的发展,在这方面国外的秸秆处理方式可以给我们很大的启示。目前,发达国家主要采用秸秆收集打捆机械、秸秆物料叉装机械、林木生物质收集和加工机械,并将其标准化,以适应不同场合的使用。国家应鼓励大力发展秸秆处理相关机械,并采取财政补贴的措施来提高民间资金参与的积极性,满足农民最大利益化的同时,降低秸秆对环境所带来的不利影响。

2.2 推广生物质发电

引进先进生物质技术利用秸秆进行生物质发电。国家应采取相应技术与措施促进发电企业进行技术改造,提高发电效率减少发电污染。目前由中国龙基电力科技有限公司与北京德源投资有限公司共同合作经营的龙基电力有限公司,是丹麦BWE公司“超超临界锅炉”和“生物质能发电”等核心技术、锅炉设备相关技术及其更新技术进入中国的唯一平台。作为BWE公司在中国电力领域的项目发展公司和窗口公司,龙基电力有限公司将在中国境内投资生产世界先进的发电厂设备,逐步把BWE公司的生物质能发电技术引入中国,在国内生产BWE公司的生物质能发电锅炉及全部配套设备,生物质处理流程如图1所示。

2.3 鼓励企业参与

对秸秆利用企业的税收优惠政策由于秸秆本身的特点和处理工艺的限制, 秸秆综合利用项目的相对效益尚偏低, 在市场竞争中难以与其他成熟工艺的大企业相抗衡。因此, 有必要对秸秆综合利用项目给予一定的税收优惠政策, 从而提高秸秆综合利用项目的市场竞争力。

2.4 加大引导力度

明确农民和农村集体组织在秸秆综合利用中的任务和责任,不仅要做好宣传,而且要做好相关的管理工作,如何提高广大基层农民参与的热情成为当前的重点。政府应尽快出台相应的惠农政策,考虑到农民的利益,让他们获得一定的经济收益。

2.5 提高反刍动物的吸收消化

充分利用秸秆来源,对缓解粗饲料资源紧张具有重要意义[6]。但是未经加工处理的秸秆粗纤维含量大都在30%以上,粗蛋白质3%~5%;钙、磷含量低,导致其质地粗硬,适口性差,不易消化,家畜采食量低,代谢利用率差,饲用价值不高。因此,研究反刍动物对秸秆吸收的影响因素以及秸秆预处理方法具有重大的意义。

总之,提高秸秆的利用需要政府及所有公民的积极参与,提高自身意识,明确相关要求,不断提高秸秆的利用率,采用生物质发电转换能量,鼓励民间资金的注入,为秸秆利用注入活力。秸秆资源化利用是一个系统工程,不仅要做好前期论证,也要做好体系配套;不仅需要资金、技术、政策支持,也需要政府引导、市场推动、公众参与。

参考文献:

[1] 卢庆萍,王加启. 秸秆处理技术研究进展[J].中国饲料,1999,2:7-9

[2] 郭佩玉,李道娥.几种秸秆处理方法的比较研究[J].农业工程学报,1995,6:149-155

[3] 叶家春. 农作物秸秆处理与利用中的几个实际问题与解决办法[J].农机管理,2004:34-36

[4] 鞠昌华.我国农作物秸秆处理的困境与对策[J].贵州农业科学,2011,39(6):221-224

[5] 马根众.小麦秸秆处理带来农业装备新市场[J].技术装备,2011:35-36

秸秆处理方法范文2

一、安徽省宿州市秸秆资源现状

宿州市是农业大市,也是全国产粮大区,全年粮食面积约82.07万hm2。每年小麦种植面积约35.79万hm2,玉米面积28.8万hm2,大豆面积约12.8万hm2。宿州市农业资源丰富,秸秆种类繁多,主要有玉米、小麦、棉花秆等高热值秸秆和稍低热值的大豆等农作物秸秆。

根据经济系数和亩产计算――大约一亩地可产375kg棉花秸秆,1800kg玉米秸秆,740kg小麦秸秆,680kg大豆秸秆。宿州市小麦秸秆常年总产量为39.73亿kg;玉米秸秆常年总产量为77.71亿kg;大豆秸秆常年总产值13.13亿kg。(表1)。

虽然,宿州市秸秆资源丰富,但利用并不充分,据统计,目前,宿州市秸秆资源中,约有50%的秸秆没有得到有效的利用。宿州市农户对于秸秆的利用,主要是作为生活燃料。能源利用率不足10%,处于较低原始利用水平。也有极少的农户,把秸秆作为家养牲畜的饲料。而80%以上的秸秆是被农民弃置田间地头的,或烧或扔,不但造成资源的严重浪费,也污染了环境。

二、秸秆综禁中存在的问题

随着经济社会发展,人们对环境质量的要求和关注度也在提高,再用以前简单焚??的方式处理秸秆已不符合时展。虽然政府早已出台政策明令禁止焚烧秸秆,但是这种行为在今天仍时有发生,其背后的原因值得我们去深思。

(一)秸秆禁烧政策过于简单化

目前,宿州市对焚烧秸秆主要采取“以罚代管”的政策。在这种重罚之下焚烧秸秆的现象明显减少,秸秆禁烧工作也得到很大提升。但是,这些耀眼的秸秆焚烧工作成绩是“罚”出来的。每年投入成本巨大,为防范秸秆焚烧,地方政府会抽调大量的公安、环保、农业及相关部门的人力投入到田间地头蹲点。宿州市还专门成立了禁烧办,人力、物力、财力投入巨大。但是这种扬汤止沸的方法是不符合发展要求的。强制罚款虽然见效快,都是处理不好会引起农民不满,不能解决实际问题。

(二)秸秆禁烧补贴政策缺乏实效性

宿州市对于秸秆禁烧工作的补贴主要针对灭茬机、打捆机等机械的采购的一项专补贴项。每台机器有30%的补贴。虽然力度很大,但是补贴仅限于购买了相关机械享有,不购买则拿不到这项补贴。对普通的农户来说,投入大量的资金购买这些机器是不划算的,利用率低而且成本也不是农户能承担的。对于政府倡导的“秸秆还田”,农户需要将秸秆机械化粉碎,再通过土地深耕将粉碎后的秸秆埋入地下。这必然会产生更高的费用,增加了农业生产成本,削减了农户收入。所以很多农户宁愿秸秆堆在田间地头而不处理。相对于秸秆粉碎和土地深耕的实际花费,政府给的每亩20~30元钱的补贴是远远不够的。据相关问卷调查,有的农民甚至不知道有政府补贴一事。不知道有每亩补贴,不知道政府的政策。造成这些原因是政策条文不够明确,没有对具体如何执行补贴、补贴给谁做出相应解释。虽然政府对禁烧宣传力度大,但是起到的实际作用却不大。另一方面来说,秸秆是农户的私有财产,农户为了响应政府的禁烧政策还得自己花钱去处理秸秆,而政府的补贴又太低,或没有发放到农户手中,这是不合情理的事情。

(三)秸秆处理缺少技术和市场

秸秆处理最大的问题是技术和市场,秸秆不易运输,不仅占空间,处理还浪费时间,这方面很多地方存在技术空白。据调查,宿州市秸秆比较分散,回收站少,回收秸秆价格低,处理起来成本高,这是解决秸秆问题之一。

(四)政府问责压力与秸秆处理成本之间的反差

在收获季节,广大农村到处是秸秆禁烧的宣传标语和条幅。诸如“谁烧罚谁烧谁罚谁”“秸秆冒烟 牢底坐穿”“焚烧一分田罚款2000元”“见火就抓冒烟就罚”“蹲到地里点把火拘留所里过生活”“焚烧秸秆时 就是坐牢日”“上午烧麦茬 下午就拘留”等。虽然这些标语语气生冷、甚至有的粗暴,但彰显了政府禁烧的决心。但是禁烧宣传车辆到处游走,干部组成的禁烧巡逻队昼夜巡逻,这样的态势让农民战战兢兢,大气不敢出,岂能不取得良好的效果?而事实上很少有农民认真地去注意上述标语,即使看了也不易变为自觉的环保行动,只知道烧秸秆就要被罚。这也“反映出一个实质性的问题,每一个人都对他人的环保行为缺乏信心,结果每一个人都在自觉或不自觉的破坏着环境”。

可以说,秸秆焚烧问题不能简单地归咎于农民环境保护意识淡薄和政府查禁不力。秸秆处理方法由于相关成本过高,农民看不到利益,还不如放在田头。其实农户并非不明白焚烧秸秆带来的危害,而是自行处理秸秆的难度大、成本高。目前,宿州市农村外出务工人员较多,农村劳动力短缺现象较为严重,部分地方已经出现“空心村”的现象。这也成为处理秸秆困难的因素之一。政府和社会舆论在问责于农民的同时,是否应该反思一下“堵”与“疏”的辩证关系?政府和社会在秸秆处理上可以为农民做些什么?若想从根本上解决焚烧秸秆的行为,必须建立一个有效的帮扶和激励机制,实现秸秆的综合利用。

三、推进秸秆禁烧、实施综合利用的对策和措施

(一)思想重视,更新观念

思路决定出路,“思路一转天地宽”。秸秆是可再生资源,秸秆是放错地方的资源,而不是“祸首”,不是灾难。找到处理秸秆办法,让秸秆回归资源本质才能避免秸秆“被”焚烧。各级政府应该把年复一年的秸秆禁烧专项治理转变为秸秆综合利用系统工程上来,这样才能从根本上解决问题,而不是靠罚罚出来的成绩。大力扶持农户和以秸秆为原料的企业,建立秸秆收储体系,延伸秸秆产业链,增加就业机会,把秸秆禁烧这项费时费力费钱不讨好、各方都受损的事转变为农民增收、企业赚钱、各方都有利的好事。

(二)关口前移,源头管控

1.加大扶持力度。农户按照要求留茬并把秸秆送到附近收草站,鼓励村村建立收草站。政府也要落实专项补贴,给予农户一定的经济补助,使农民觉得收集秸秆是值得的,也自然就“不愿烧、不想烧”。

2.加强组织领导。积极发展秸秆综合利用服务组织,在乡镇、村建立收草经纪人和农机经纪人队伍,组织经纪人与农户签订收割协议,明确秸秆归属等;组织经纪人与收草站、秸秆电厂签订收草协议,明确秸秆收购价格等,使收草经纪人放心大胆的与农户签订收割协议。

3.合理规划布局。县区政府要主动与秸秆用户协商,共同规划秸秆的收储。从而合理布局秸秆收储网点,以就近方便农民送草、经纪人收草、转运。

(三)构建秸秆处理的市场服务机制

1.政府可以采取一定的激励政策,营造秸秆开发利用的市场氛围,吸引社会资金投入秸秆开发事业,形成有利于秸秆综合运用的社会环境。

2.以政府为主导,建立起完备的秸秆收储转运市场服务体系,通过市场化运作,实现秸秆的产业化经营。同时扶持秸秆经纪人、专业合作社,形成收集、运输的产业链条。解决秸秆经纪人和农村合作社在秸秆收集和运输过程中的实际困难。

3.发展专业的秸秆收储公司或农民专业合作社,鼓励其建设大型的秸秆收储站。通过政策扶持,构建较为完备的秸秆综合利用产业体系和市场服务机制。让秸秆资源得到合理利用。

4.综合利用,变废为宝。在能源紧张和生态保护的压力下,秸秆资源的利用也是一项全球关注的课题。许多国家都在从事秸秆利用方面的技术开发,“已形成5F技术路线,fertilizer(肥料)、fodder(饲料)、fuel(燃料)、fiber(纤维)、feed Stock(原料)”。

目前,秸?综合利用也是主要从以下五个渠道。

(1)肥料

秸秆肥一般用作基肥,可潮湿施用。秸秆肥中含有大量的有机物,氮、磷、钾养分较为均衡,还含有各种微量元素,是各种作物、各种土壤都适宜的常用肥料,具有提高产品品质、增加产量的显著效果。可以将大量的农作物秸秆集中起来,利用微生物进行发酵,生产出有机肥料。同时可以与大型养殖场联手,深加工后的秸秆经过禽畜过腹消化后的排泄物返回土壤增肥。

(2)饲料

我国不缺少高质量的粮食饲料,但这些高品质的背后也对应着高价位。在养殖业中全部使用这种高价高质饲料是不现实的,假使散养户全都用粮食做饲料,那么我国的粮食资源是不能承受的。随着我国加入世贸和经济全球化的不断发展,我国饲料工业与养殖业也面临着国际市场的冲击。通过秸秆压块饲料、生物秸秆蛋白饲料降低饲料可以降低成本而又充分满足畜禽各种营养需要。秸秆饲料将是养殖业发展的希望之路,也是解决“人畜争粮”、缓解粮食紧张问题的一个好办法。

(3)燃料

秸秆压块燃料是利用新技术及专用设备将各种农作物秸秆、木屑、花生壳、玉米芯、稻草、麦秸麦糠、树枝叶等压缩碳化成型的现代化清洁燃料,无需任何添加剂和粘结剂。既可解决农村的基本生活能源和提高农民收入,又是新兴的生物质发电专用燃料,秸秆压块燃料可直接代替传统的煤炭而且环保。据国际可再生能源组织的预测,地下石油、天然气及煤的储量,按目前的开采利用率仅够使用60年左右。因此秸秆压块燃料是未来再生能源的一个重要发展方向。随着世界能源逐渐被消耗,秸秆压块燃料具有很大的发展前景。

(4)纤维

植物纤维是发展制浆造纸工业的基本原料。秸秆纤维作为一种天然的纤维素纤维,从性能上看类似于纺织纤维又不同于纺织纤维,粗纤维含量高,自身含有大量的孔隙,吸湿回潮率大于棉纤维,断裂强力较大,我国具有丰富的秸秆资源,如果合理利用秸秆资源,就可以创造巨大财富。

(5)原料

秸秆栽培食用菌。以秸秆为原料生产食用菌,不仅可以提高食用菌的产量、品质,还可以成本低廉的秸秆资源得到合理利用,而且其培养基使用后还可用作优质的有机肥还田。

人造板。目前已经没有供人类开采的森林了,树木将会变的珍贵。但是我们所需的木材却没有减少。如果有人造秸秆板的技术那就可以节省许多树木了,而秸秆是最常见的东西了。以麦秸和稻草作为主要生产原料。尤其是麦秸的主要化学组份与阔叶木材十分类似,是木材的良好可替代原材料。

秸秆处理方法范文3

关键词:小麦秸秆还田;腐熟剂;尿素;腐解速度

中图分类号 S141.9 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)12-0071-02

据统计,中国作物秸秆年产量7亿t以上[1-2],秸秆资源十分丰富,以前农民将秸秆作为饲料或者燃料利用,也有一部分作为有机肥料或工业原料使用,因此,秸秆自古以来一直是农村的重要资源。但近30a来,由于社会的变革、经济的发展、农村劳动力的减少和农村燃料结构的改变,秸秆变“宝”为“废”,农民将其一烧了之,既浪费了资源,又污染了环境。因此,解决秸秆利用问题刻不容缓,其中秸秆还田是解决秸秆问题的好方法。但秸秆直接还田腐解慢,影响后续作物生长尤其是苗期的生长,农民难以接受。研究表明[1-3],在秸秆还田时添加有机物料腐熟剂是提高腐解效率、加快腐解速度的有效途径,有必要示范推广这种秸秆还田新技术。

受上海联业农业科技有限公司委托,为了验证“谷霖”牌有机物料腐熟剂在小麦秸秆直接还田上的应用效果,按照《微生物肥料田间试验技术规程及肥效评价指南》(NY/T1536-2007)的要求,于2015年6月-11月开展了小麦秸秆直接还田试验,现将田间试验结果总结如下。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点 2015年6月―11月,在蚌埠市龙子湖区长淮卫镇淮光村试验地进行。试验地为中等肥力潮土,pH7.11,有机质16.9g/kg,全氮1.10g/kg,有效磷28.0mg/kg,速效钾107mg/kg。

1.2 材料 还田物为机械粉碎后的小麦秸秆(长度

1.3 处理方法 设4个处理,不设重复,每个处理面积为0.2hm2。4个处理分别为:处理1:对照(秸秆直接还田,不添加任何其他物质);处理2:尿素(+秸秆还田);处理3:腐熟剂(+秸秆还田);处理4:腐熟剂+尿素(+秸秆还田)。各处理除处理内容不同,其他措施保持一致。

1.4 失重率测定方法 准备若干尼龙网袋,选取粗细与长度接近的完整的作物秸秆,将其裁成3~5cm小段,在每个尼龙网袋中放入50g秸秆,分别埋入10cm深的土层中,定期(每10d1次)观察秸秆颜色并测定失重率。

1.5 拉力测定 将尼龙网袋内的秸秆样品送往上海联业农业科技有限公司测定拉力,仪器为温州山度(sundoo)仪器有限公司生产的数显示推拉力机。

2 结果与分析

2.1 秸秆颜色变化情况 腐熟过程中的秸秆颜色反映了腐熟程度,颜色越深,代表腐熟程度越高。各处理秸秆颜色变化情况见表1。

由表1可以看出,各处理基本呈现出颜色由黄转黄褐转黑的总体规律。从各处理产生明显变化的时间点来看,处理4早于处理3早于处理2早于处理1,可见施用尿素和腐熟剂均能一定程度上加快小麦秸秆腐熟;单独施用腐熟剂的效果比单独施用尿素的效果要好;腐熟剂和尿素配合施用,腐熟效果最佳。

2.2 秸秆拉力变化情况 秸秆腐熟程度越高,拉力越低。表2显示。随着处理天数的增加,秸秆拉力值也随之降低。不同处理间也有很大差异,拉力值有(下转137页)(上接71页)小到大的排序依次是:处理4

2.3 秸秆失重率变化情况 秸秆腐熟过程是有机物质分解过程,也是重量减轻的过程。随着处理天数的增加,腐熟程度加深,秸秆的失重率也会随之增加,表3的数据也证实了这一点。表3还说明,处理之间的失重率也有很大差异,其中失重率最大的是处理4,其次是处理3,失重率最小的是处理1(对照)。说明腐熟剂+尿素处理的秸秆分解速度最快,秸秆腐熟效果最好。以对照处理秸秆还田后60d的失重率30.58%为标准,尿素处理达到此标准需要50d以上,腐熟剂处理需要约40d,而腐熟剂+尿素处理则不到40d,腐熟剂+尿素处理的秸秆腐解速度加快20d以上。

2.4 小麦秸秆还田对后作水稻产量的影响 秸秆还田不但可以改良土壤结构,还可以提高土壤微生物与酶活性,增加土壤养分的释放,从而增加后作产量[4]。表4说明,添加腐熟剂后,由于腐解加快,养分供应增加,后作水稻的单位面积穗数和穗粒数也略有增加,水稻产量增加5%以上,处理2和处理4由于初期增施了75kg/hm2尿素,增加了氮素供应,水稻产量增加更多,增产率达10%以上。

3 结语

上海联业农业科技有限公司生产的“谷霖”牌有机物料腐熟剂能加速小麦秸秆的腐烂,其腐解效果比单独施用尿素的效果好。与对照(秸秆直接还田)相比,有机物料腐熟剂能加快秸秆腐熟,显著降低秸秆的拉力,增加秸秆的失重率。配合尿素使用,腐熟效果更加理想,腐解速度可比对照(直接还田)加快20d以上,后作水稻可以增产10%以上。

参考文献

[1]农传江,王宇蕴,徐智,等. 有机物料腐熟剂对玉米和小麦秸秆还田效应的影响[J]. 西北农业学报, 2016,25(1):34-41.

[2]刘芳,张长生,陈爱武,等. 秸秆还田技术研究及应用进展[J]. 作物杂志,2012(2):18-23.

[3]柳建国,许诺,郭静. 作物秸秆腐熟剂研究进展[J]. 安徽科技学院学报,2014,28(3):18-20.

秸秆处理方法范文4

关键词 作物秸秆;还田方式;腐解特征;养分释放率

中图分类号 S141.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)20-0233-02

我国每年产生的秸秆资源丰富,产量在7亿t以上,秸秆中富含有机碳、N、P、K以及中微量营养元素,是一种重要的有机肥源物质。秸秆还田后在土壤微生物作用下发生腐解,释放出的碳氮能够增加土壤有机质含量,改善有机质性质[1-4]。秸秆还田后释放的氮、磷、钾以及中微量营养元素能够被作物吸收利用,因而秸秆还田是利用秸秆资源的直接有效途径之一[5-7]。秸秆还田还可提高土壤产出能力,主要体现在秸秆还田后的改土效应,秸秆还田能改善土壤的团粒结构和理化性状,改善了土壤的结构及保水、吸水、粘结、透气、保温等性状,提高土壤自身调节水、肥、温、气的能力。另外,秸秆还田为土壤微生物提供了充足的碳源,促进微生物的生长、繁殖,提高了土壤的生物活性。

为推广秸秆还田技术,促进耕地质量提高,在渝东北稻油两熟地区,选择了3 种不同秸秆还田方式对玉米秸秆还田进行应用效果比较试验,以为大面积推广秸秆还田提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试土壤

土壤采自实验区重庆市万州区高峰镇马岭村,为坡积物发育而成的紫色土。待玉米收获后采集土壤样品,采样深度为0~20 cm。采集后的土壤进行风干,并剔除其中的石块、水稻根系。供试土壤基本理化性质:pH值6.4,有机质14.34 g/kg,碱解氮63.02 mg/kg,速效磷8.74 mg/kg,速效钾188.25 mg/kg。

1.2 供试秸秆

玉米收获后采集秸秆(茎秆与叶片按质量比1∶1混合),将收集到的秸秆剪成5~8 cm,风干,贮存备用。

1.3 试验方法

试验根据秸秆还田方式不同共设3个处理,分别为堆沤还田、粉碎还田、直接还田。

采用尼龙网袋法,模拟不同还田方式。供试秸秆在60 ℃下烘干2 h 后,称取玉米秸秆50 g,装入200目的尼龙网袋内(网袋大小为长40 cm,宽30 cm,厚0.8~1.0 cm),封口。对粉碎还田和直接还田方式将网袋埋掩埋入土,堆沤还田则将网袋埋于秸秆堆。取样时随机选取一个网袋,用水冲净网袋粘附的泥浆,在60 ℃下烘干,称重,磨碎,测定剩余秸秆中氮、磷、钾含量,并计算养分释放率:

养分释放率=

取样秸秆以H2SO4-H2O2消煮后,开氏法测氮,比色法测磷,火焰光度法测钾。

2 结果与分析

2.1 还田方式对玉米秸秆腐解剩余量的影响

由图1可以看出,不同还田方式秸秆的腐熟程度也不同。玉米秸秆于8月12日进行不同的还田方式处理,随着时间的延长,秸秆质量均呈现不同程度的减少趋势,但粉碎还田的秸秆质量下降速度最快,在8月23日采样检测时,秸秆质量减少率达到了57.44%。这主要是由于将秸秆粉碎后,破坏了玉米秸秆的组织结构,有利于土壤微生物的腐蚀分解。经过3个多月的还田处理,不同还田方式的秸秆质量剩余量存在差异,粉碎还田秸秆剩余12.96 g,堆沤还田次之,剩余14.39 g,直接还田的效果最差,秸秆剩余量最多,为17.28 g。

2.2 秸秆还田方式对玉米秸秆释放氮磷钾养分的影响

在堆沤还田、粉碎还田和直接还田3种还田方式下,秸秆释放不同养分的速度和含量也不尽相同。由图2可以看出,秸秆中氮的释放率与腐解时间呈近直线正相关。3种还田方式下氮释放效果粉碎还田>堆沤还田>直接还田,氮的释放特征为前10 d释放速度较快,平均每天释放率达3.4%,后94 d释放速度平缓,平均每天释放率只有0.2%左右。其中,粉碎还田方式下秸秆中58.7%的氮得以释放,氮释放率最高。

由图3可以看出,秸秆中磷的释放特征与氮的释放特征较为相似,在前10 d的释放速度较快,约有45%的磷被释放,秸秆磷释放量与腐解时间呈近抛物线相关。在3种还田方式下,秸秆中的养分磷大部分被释放出来,特别是粉碎还田处理的秸秆有95.6%的磷被释放,远大于秸秆中氮的释放率。

由图4可以看出,作物秸秆中钾的释放特征与氮、磷养分的释放特征不同,粉碎还田、堆沤还田、直接还田3种还田方式释放钾的特征及钾释放率差异明显。在还田后前10 d,3种还田方式钾释放速度和释放量较为一致,约有30%的钾被释放。随着腐解时间的延长,堆沤还田方式下钾释放速度大于其他2种还田方式,可能是在粉碎还田和直接还田方式下土壤中的钾离子进入秸秆,使秸秆中钾的释放率有所下降。最终堆沤还田方式下有近60%的钾得以释放,而粉碎还田和直接还田钾释放效果差异不明显,约有50%的钾被释放。

3 结论与讨论

(1)不同还田方式秸秆的腐熟程度也不同。粉碎还田的秸秆质量下降速度最快,腐解程度较堆沤还田和直接还田方式好。秸秆粉碎还田,破坏了秸秆的组织结构,有利于微生物腐解秸秆。土壤墒情好,水分充足是保证微生物分解秸秆的重要条件,因而在进行秸秆直接还田的地块,因为土壤更加疏松,需水量更大,要早浇水、浇足水,以为微生物活动创造一个合适的环境条件,以利于秸秆充分腐熟分解。在渝东北稻油两熟地区推行秸秆粉碎还田有利于较快腐解秸秆。

(2)不同还田方式对玉米秸秆养分释放效果不同。粉碎还田方式下,氮、磷养分的释放效果较好,但钾在堆沤还田方式下释放率最高。在3种还田方式下,秸秆养分氮的释放率均在50%左右,因而在秸秆还田后需要补充氮肥。否则,微生物分解秸秆必然会与作物争夺土壤中的氮素与水分,影响作物正常生长。这与吴 婕等[6]、王小彬等[8]的研究结果一致。

4 参考文献

[1] 李国学.不同通气方式和秸秆切碎程度对堆制效果和养分转化的影响[J].农业环境保护,1999,18(3):106-110.

[2] 李新举,张志国,李贻学,等.土壤深度对还田秸秆腐解速度的影响[J].土壤学报,2001,38(1):135-138.

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秸秆处理方法范文5

关键词:农作物秸秆;建材;胶黏剂

我国是一个农业大国,据统计,每年大约生产7亿t左右农作物秸秆。农民传统的处理秸秆方法是就地焚烧,这不仅浪费了宝贵的生物资源,而且严重污染了环境。如何利用秸杆变废为宝已经成为我国亟待解决的问题,也是我国可持续发展战略的一项重要内容。

目前,国内外主要将秸秆利用在以下几个方面:通过气化、液化、炭化或直接燃烧的方式,开发秸秆的能源利用价值;通过将秸秆直接还田或堆沤还田等方法,将秸秆用作肥料;利用青贮技术、氨化处理技术,将秸秆用作饲料;还有的将秸秆深加工,用秸秆生产裂化油、酒精、氢气、单细胞蛋白、木糖醇等材料。

下面主要介绍一下农作物秸秆在建材工业中的应用情况。根据秸秆的固结方式,可分为使用胶黏剂固结和不用(或很少用)胶黏剂固结两种方式。

1 不用胶黏剂或很少用胶黏剂

这种方式主要是通过机械挤压,将秸秆捆扎在一起使用,或单纯将秸秆用作填充料,填充到封闭环境中,不进行粘合处理。

张琳琳等[1]介绍了欧美等国家发展秸秆砌块的情况,这种砌块经机械挤压后,用绳索捆扎在一起。可利用的秸秆是脱谷后谷物干燥的秆茎,如小麦、黑麦、大麦、燕麦或纤维作物如亚麻、大麻等。秸秆砌块可分为大、中、小三种基本尺寸。小型砌块通常为(32-35)cm×50cm×(50-120)cm,密度为(80-120)kg/m3,用两根细绳捆扎在一起;中型砌块尺寸为50cm×80cm×(70-240)cm;大型砌块的尺寸为70cm×120cm×(100-300)cm(可以更大),密度为(180-200)kg/m3。这种秸秆砌块的能耗为14MJ/m3,秸秆砌块建筑为低耗能房屋,耗电量为15kwh/m2,墙体密度为90kg/m3。

罗吉祥[5]研制了一种钢结构墙板,用钢结构建筑专用三防板,根据不同要求制成双层或多层板,在层间填充农作物秸秆,起保温隔热的作用。这种墙板不燃烧,防火性能好,强度高,韧性好,容重轻(墙体22-25kg/m2),施工方便快捷。

2 用胶黏剂将秸秆粘结成整体材料

常用的胶黏剂有水泥、氯氧镁水泥、尿醛树脂、异氰酸酯等粘结剂。

陈永生[10]将秸秆制作成建筑板材。先将晒干的植物秸秆在破碎机上破碎,投入喷淋机中,喷上水泥或尿醛树脂等粘合剂,制成芯板,再在芯板两面铺设喷涂1cm厚的增强纤维水泥砂浆,制成植物秸秆碎料粘合芯板,再在其四周配上型钢框架。使用时,相互焊接相连,拼接成建筑所需板块。这种板块结构新颖、设计独特,其强度、隔音性、阻燃性、保温性以及硬度、防渗性、抗老化性均可与砖瓦、木材相比美,节省水泥、钢材,提高建筑物整体强度,增加了抗风能力以及抗地震能力,另一方面,又充分发挥了农村大量废弃农作物的应用价值,保护了自然环境。

姜欢[9]通过对农村丰富的农作物秸秆资源分析研究,利用地区特点开发出了稻草纤维水泥基泡沫保温墙体材料。利用明胶乳液对稻草纤维表面进行浸渍处理,减少纤维的吸水率,增强纤维的强度,使成型后的水泥基材料具有优良的力学性能和耐久性能。

孙玉宽[8]研究了一种主要利用秸杆制作建筑材料的方法。利用氯氧镁水泥将农作物秸秆进行粘结,再用玻璃纤维网格布增强,可制成如轻质隔墙板、天花板、墙裙板、三防板、罗马柱、门窗套等建筑材料。这种方法秸秆利用率高,成本低,工艺简单,制成品的各项性能指标均符合国家标准。

熊汉国等[7]利用纳米二氧化硅将油菜秸秆改性处理后,以高密度聚乙烯为增强剂,以氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶作为增韧剂,采用挤出工艺,生产加工一种装饰材料。由于采用纳米二氧化硅对油菜秸秆进行表面处理,使得秸秆与高分子材料的结合更加紧密,生产的装饰材料性能更加稳定。

王博等[6]研制了一种秸秆-聚苯乙烯复合保温板。先将玉米秸秆自然晾干,粉碎至5-10mm,与聚苯乙烯原料混合,在型材模具中发泡,使秸秆、聚苯乙烯颗粒相互粘结在一起,得到轻质建筑节能保温板。这种板材工艺简单,原料易得,成本低,质量轻,保温效果好。

李淑艳等[2]用氯氧镁水泥和植物秸秆研制了一种轻型墙体材料―秸秆镁质水泥轻质条板。这种条板主要适用于各类工业与民用建筑中,特别适用于框架结构建筑的非承重内隔墙。

于占来等[3]以玉米秸秆为原料,以异氰酸酯为胶黏剂,制作了一种建筑装饰板。将玉米秸秆自然干燥粉碎后,采用喷胶法喷涂异氰酸酯,经高温固化压制成型,制得玉米秸刨花板,可替代现有的木材人造板(刨花板、纤维板、胶合板等),用于建筑装饰、家具制造和工业包装等。这一方面可以使农业废弃物合理利用,另一方面,可以节省大量木材,可减少树木的采伐量,以保护生态环境。

冉染[4]将秸秆晾干粉碎,用异氰酸酯胶黏剂,经压制工艺,制成了秸秆瓦,为秸秆原料的开发利用开辟了新的领域,节约了土地资源,减少了建筑垃圾,同时丰富了瓦的品种。

河南、四川等厂家以秸秆和工业废渣为主要原料,生产出硅钙秸秆轻质墙板,可替代木材、石膏、玻璃钢等其它建材,广泛应用于建筑物的内墙设置。

3 结语

将农作物秸秆预处理后深加工,可以开发出秸秆的更多用途。秸秆原料具有广泛性,我国农作物种植的范围极大,可以涵盖我国各个温区、产区,大力开发秸秆在建材工业中的应用,具有非常好的经济效益、社会效益和环境效益。

参考文献

[1]张琳琳,鲍继锋.新型环保节能建材秸秆砌块的发展与应用[J].建筑节能,2007,4:38-40.

[2]李淑艳.秸秆镁质水泥轻质条板在高层建筑中的应用与施工[J].砖瓦,2006,9:55-56.

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[6]王博,孙驭,刘永健.一种秸秆聚苯乙烯复合保温板的制作方法[P].ZL200610046612.

[7]熊汉国,汪振炯.一种利用油菜秸秆制作的装饰材料及其制备方法[P].ZL200610018378.

[8]孙玉宽.主要利用秸杆制成的建筑材料材料及其制备方法[P].ZL031145515.

秸秆处理方法范文6

1.材料

试验用土壤采自于东北农业大学香坊农场,其物理特性为颗粒分析值2~0.5,0.5~0.075,0.075~0.01,<0.01分别为4.1,2.66,1.39,1.17。比重2.66,密度1.39g•cm-3,干密度1.17g•cm-3,内聚力25kN•m-2。试验深施用材料为大豆、玉米和水稻3种作物秸秆,试验之前将各种秸秆粉碎成2~8cm。

2.方法

将土壤分别置于四个底面积为0.5×1m2高度约为0.5m的铁制矩形土槽内,并将土槽编号1~4号。然后将1、2、3号土槽内分别埋入大豆秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆。由试验测得:当深施秸秆上方承受体积为1.00m×0.05m×0.20m(长×宽×高)土壤的重量(13.9kg)时,其体积保持1.00m×0.05m×0.08m所需的秸秆量分别为:大豆秸秆0.50kg,水稻秸秆0.34kg,玉米秸秆0.39kg。秸秆深施位置与尺寸如图1所示。4号土槽作为对照组不埋入秸秆。土槽放置在室内,以便于调控温度、湿度、风力等试验条件。在秸秆深施半个月、9个月与22个月后,采用人工降水的方法,降水量按黑龙江省平均降雨量(30mm)设定,在不产生径流的条件下,把水均匀地降在土壤表面。降水后每隔12h使用FD-T型土壤水分仪分别在距秸秆深施两侧10、20、30cm处测定土壤深度为5、10、15、20cm的土壤含水量,连续测试6d,以土壤含水量3次测试的平均值作为分析依据。土壤水分仪采用高周波原理,数字显示,传感器与主机合为一体,分辨率为0.1%,可实现快速测试。

结果与分析

秸秆深施后随着时间的延长,秸秆腐解,不仅体积发生变化,其物理特性也要改变,前4周内主要腐解秸秆中的根、叶等较容易腐解组织,4周后腐解秸秆中的较难腐解的茎,速度减慢。16周后仅剩下非常难腐解的纤维素和半纤维素,腐解速度非常缓慢[7-8]。在不同腐解状态下秸秆呈现出不同性状,对其蓄水效果有直接影响作用。冬季气温低,秸秆腐解速度明显低于夏季。另外夏季是作物耕作生长期,土壤中的水分对作物生长有直接影响。因此本研究的测试时间均设定为每年的夏季,对应秸秆深施后的时间分别为半个月、9个月和22个月,其土壤含水量测试结果分析如下。

1.秸秆深施半个月后土壤含水量变化

秸秆深施半个月,5、10、15、20cm土层降水12h后土壤含水量变化如图2所示。大豆秸秆与玉米秸秆组水分变化曲线与对照组差异显著(P<0.05),表明大豆秸秆与玉米秸秆组具有延缓含水量下降的作用。水稻秸秆组曲线接近于对照组,且与对照组无显著差异,表明水稻秸秆组对土壤含水量变化影响不大。如图2a所示,在5cm土层处各组土壤含水量比其他深度土层处土壤含水量稍小,主要由于其接近地表,水分蒸发与渗透快。对照组反映出自然状态下降水后土壤水分的变化规律,即下降速度逐渐减缓,符合自然状态水分散失规律[9]。随着降水时间的延长各组总体含水量均呈下降趋势,大豆秸秆和玉米秸秆组分别比对照组土壤含水量平均高3.7%和4.1%。水稻秸秆组含水量变化曲线与对照组接近且无显著差异,即水稻秸秆组对5cm土层土壤含水量无明显影响。大豆秸秆与玉米秸秆组土壤含水量变化趋势相近。在降水后12h大豆秸秆与玉米秸秆组的土壤含水量与对照组基本相同,在24~96h各时间点上均明显高于对照组,且土壤含水量下降速度缓慢;在96h之后与对照组接近,都趋于稳定状态,此时土壤表面已经比较干燥并出现裂隙;对照组在24~96h初期含水量下降速度较快,说明深施大豆秸秆与玉米秸秆在降水后96h内,能有效减缓土壤水分散失速率,保持比对照组更高的土壤含水量。如图2b、2c所示,在10与15cm土层处,各组在各时间点上土壤含水量均大于5cm土层,且土层越深,水分越大。在10与15cm土层处各组土壤含水量变化总体趋势与5cm土层处相似。在10cm土层处大豆秸秆和玉米秸秆组分别比对照组含水量平均高4.5%和4.3%,在15cm土层处分别高出对照组4.3%和3.3%,均高于5cm处土壤含水量。在深度方向上接近秸秆深施处,蓄水效果增强。如图2d所示,在20cm土层处由于其深度大,水分蒸发缓慢,各组在各时间点上土壤含水量均较其他深度土层大。各组土壤水分变化曲线均呈缓慢下降趋势,大豆秸秆与玉米秸秆组的土壤含水量明显高于对照组,分别比对照组平均高2.6%和2.3%。在5~15cm土层处,随着深度的增加土壤含水量与对照组差异增大,在20cm土层深度处,土壤水分蒸发缓慢,各秸秆组土壤含水量与对照组差异小于15cm土层处。

2.秸秆深施9个月后土壤含水量变化

图3为深施秸秆9个月(第二年夏季)、土壤降水12h后,其深度为5、10、15、20cm土层的土壤含水量变化情况。在不同土层各组土壤含水量均呈缓慢下降趋势,且土层越深平均含水量越大。在5、10cm土层,各秸秆组的土壤含水量与对照组均无显著差异,在15cm土层中的玉米秸秆组和水稻秸秆组与对照组、20cm土层中的玉米秸秆组及水稻秸秆组和大豆秸秆组与对照组的土壤含水量存在显著差异(P<0.05)。15cm土层处玉米秸秆组和水稻秸秆组分别比对照组含水量平均高1.1%和0.9%,20cm土层处各秸秆组土壤含水量均高于对照组,玉米秸秆与水稻秸秆组接近,平均比对照组含水量高2.3%和2.4%,大豆秸秆组平均比对照组含水量高1.2%。随着时间延长,秸秆逐渐腐解,秸秆体积变小,对周围土壤蓄水效果影响减小,秸秆深施在5和10cm土层的蓄水作用已不明显,但在15和20cm土层的蓄水作用依然存在。

3.秸秆深施22个月后土壤含水量变化

图4为秸秆深施22个月(第三年夏季)土壤降水12h后,其深度为5、10、15、20cm土层的土壤含水量变化情况,可看出各组土壤含水量均缓慢下降,土壤含水量的平均值随深度增加而增大,与秸秆深施半个月、9个月的变化趋势相似。在5、10、15cm土层处,各秸秆组土壤含水量曲线与对照组相似且无显著差异,仅玉米秸秆组在20cm土层处与对照组含水量存在显著差异(P<0.05)。当秸秆深施22个月时,各种秸秆接近完全腐解,对土壤蓄水效果的影响作用也随之减弱,大豆秸秆和水稻秸秆对土壤蓄水效果无明显作用。在最接近秸秆深施处的20cm土层处,玉米秸秆组土壤含水量显著高于对照组和其他组,平均比对照组含水量高1.7%,说明秸秆深施22个月后仅玉米秸秆对土壤蓄水效果有作用。

4.土壤含水量在水平方向上分布情况

图5为土壤降水72h水平方向土壤平均含水量。秸秆深施半个月,玉米秸秆与大豆秸秆组土壤含水量在水平方向上不同距离都大于对照组。且距离10cm处含水量最大,距离增加,含水量下降,水稻秸秆组则与对照组无明显差异(见图5a)。秸秆深施9个月,各组土壤平均含水量均大于对照组,距离10cm处玉米秸秆组比对照组含水量大1.8%,水稻秸秆组比对照组含水量大1.2%,大豆秸秆组比对照组含水量大0.4%,同样有随距离增大含水量下降的趋势(见图5b)。秸秆深施22个月,玉米秸秆组土壤含水量在距离10、20、30cm高于对照组,大豆和水稻秸秆组与对照组无明显差异(见图5c)。#p#分页标题#e#

5.秸秆深施时间对土壤含水量的影响

秸秆深施历经时间对土壤含水量影响如图6a、b、c所示,降水12h后土壤含水量如图6a所示,同一深施时间各秸秆组土壤含水量在降水后12h基本一致,表明试验初始值的一致性。降水72h后土壤含水量如图6b所示,秸秆深施半个月,大豆秸秆与玉米秸秆组各深度土壤含水量明显高于对照组。秸秆深施9个月,在15cm土层玉米秸秆与水稻秸秆组土壤含水量高于对照组,在20cm土层大豆秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆组土壤含水量均高于对照组。降水132h后土壤含水量如图6c所示,秸秆深施半个月、9个月和22个月时不同秸秆组土壤含水量在降水后132h基本一致,此时各组土壤含水量值趋于稳定状态。大豆秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆深施后,土壤平均含水量增量随时间的变化趋势如图6d所示,秸秆深施初期,玉米秸秆对土壤蓄水效果增强作用最大,其次是大豆秸秆,水稻秸秆的影响最小。秸秆深施9个月后,玉米秸秆对土壤蓄水效果增强作用最大,水稻秸秆次之,大豆秸秆深施的土壤含水量与对照组差异不大。秸秆深施22个月后只有玉米秸秆对土壤蓄水效果有增强作用,大豆秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆对土壤蓄水效果随时间延长其增强作用明显减弱。

讨论与结论