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五种农作物秸秆综合利用技术

发布时间:2018-08-02


核心提示:中国秸秆网综合报道,五种农作物秸秆综合利用技术推荐如下: 1 秸秆直接还田技术 1.1秸秆机械混埋还田技术秸秆机械化混埋还田技

中国秸秆网综合报道,五种农作物秸秆综合利用技术推荐如下:


1 秸秆直接还田技术

1.1秸秆机械混埋还田技术

秸秆机械化混埋还田技术,就是用秸秆切碎机械将摘穗后的玉米、小麦、水稻等农作物秸秆就地粉碎,均匀地抛撒在地表,随即采用旋耕设备耕翻入土,使秸秆与表层土壤充分混匀,并在土壤中分解腐烂,达到改善土壤的结构、增加有机质含量、促进农作物持续增产的一项简便易操作的适用技术。

1.2秸秆机械翻埋还田技术

秸秆机械翻埋还田技术就是用秸秆粉碎机将摘穗后的农作物秸秆就地粉碎,均匀抛撒在地表,随即翻耕入土,使之腐烂分解,有利于把秸秆的营养物质完全地保留在土壤里,增加土壤有机质含量、培肥地力、改良土壤结构,并减少病虫危害。

1.3秸秆覆盖还田技术

秸秆覆盖还田技术指在农作物收获前,套播下茬作物,将秸秆粉碎或整秆直接均匀覆盖在地表,或在作物收获秸秆覆盖后,进行下茬作物免耕直播的技术,或将收获的秸秆覆盖到其它田块,从而起到调节地温、减少土壤水分的蒸发、抑制杂草生长、增加土壤有机质的作用,而且能够有效缓解茬口矛盾、节省劳力和能源、减少投入。覆盖还田一般分五种情况:一是套播作物,在前茬作物收获前将下茬作物撒播田间,作物收获时适当留高茬秸秆覆盖于地表;二是直播作物,在播种后、出苗前,将秸秆均匀铺盖于耕地土壤表面;三是移栽作物如油菜、红薯、瓜类等,先将秸秆覆盖于地表,然后移栽;四是夏播宽行作物如棉花等,***后一次中耕除草施肥后再覆盖秸秆;五是果树、茶桑等,将农作物秸秆取出,异地覆盖。

2 秸秆腐熟还田技术

添加腐熟剂秸秆还田技术是通过接种外源有机物料腐解微生物菌剂(简称为腐熟剂),充分利用腐熟剂中大量木质纤维素降解菌,快速降解秸秆木质纤维物质,***终在适宜的营养、温度、湿度、通气量和pH值条件下,将秸秆分解矿化成为简单的有机质、腐殖质以及矿物养分。它包括两种方法,一是在秸秆直接还田时接种有机物料腐解微生物菌剂,促进还田秸秆快速腐解;二是将秸秆堆积或堆沤在田头路旁,接种有机物料腐解微生物菌剂,待秸秆基本腐熟(腐烂)后再还田。

3 秸秆生物反应堆技术

秸秆通过加入微生物菌种、催化剂和净化剂,在通氧(空气)的条件下,被重新分解为二氧化碳、有机质、矿物质、非金属物质,并产生一定的热量和大量抗病虫的菌孢子,继而通过一定的农艺设施把这些生成物提供给农作物,使农作物更好地生长发育。

4 秸秆有机肥生产技术

秸秆有机肥生产就是利用速腐剂中菌种制剂和各种酶类在一定湿度(秸秆持水量65%)和一定温度下(50℃70℃)剧烈活动,释放能量,一方面将秸秆的纤维素很快分解;另一方面形成大量菌体蛋白,为植物直接吸收或转化为腐殖质。通过创造微生物正常繁殖的良好环境条件,促进微生物代谢进程,加速有机物料分解,放出并聚集热量,提高物料温度,杀灭病原菌和寄生虫卵,获得优质的有机肥料。

二、秸秆饲料化利用技术

1 秸秆青(黄)贮技术

秸秆青贮的就是在适宜的条件下,通过给有益菌(乳酸菌等厌氧菌)提供有利的环境,使嗜氧性微生物如腐败菌等在存留氧气被耗尽后,活动减弱及至停止,从而达到抑制和杀死多种微生物、保存饲料的目的。由于在青贮饲料中微生物发酵产生有用的代谢物,使青贮饲料带有芳香、酸、甜等的味道,能大大提高食草牲畜的适口性。

2 秸秆碱化/氨化技术

氨化秸秆的作用机理有三个方面:一是碱化作用。可以使秸秆中的纤维素、半纤维素与木质素分离,并引起细胞壁膨胀,结构变得疏松,使反刍家畜瘤胃中的瘤胃液易于渗入,从而提高了秸秆的消化率。二是氨化作用。氨与秸秆中的有机物生成醋酸铵,这是一种非蛋白氮化合物,是反刍动物的瘤胃微生物的营养源,它能与有关元素一起进一步合成菌体蛋白质,而被动物吸收,从而提高秸秆的营养价值和消化率。三是中和作用。氨能中和秸秆中潜在的酸度,为瘤胃微生物的生长繁殖创造良好的环境。

3 秸秆压块(颗粒)饲料加工技术

秸秆压块饲料是指将各种农作物秸秆经机械铡切或揉搓粉碎之后,根据一定的饲料配方,与其它农副产品及饲料添加剂混合搭配,经过高温高压轧制而成的高密度块状饲料。秸秆压块饲料加工可将维生素、微量元素、非蛋白氮、添加剂等成分强化进颗粒饲料中,使饲料达到各种营养元素的平衡。

4 秸秆揉搓丝化加工技术

秸秆经过切碎或粉碎后,便于牲畜咀嚼,有利于提高采食量,减少秸秆浪费。但秸秆粉碎之后,缩短了饲料(草)在牲畜瘤胃内的停留时间,引起纤维物质消化率降低和反刍现象减少,并导致瘤胃pH值下降。所以,秸秆的切碎和粉碎不但会影响分离率和利用率,而且对牲畜的生理机能也有一定影响。秸秆揉搓丝化加工不仅具备秸秆切碎和粉碎处理的所有优点,而且分离了纤维素、半纤维素与木质素,同时由于秸秆丝较长,能够延长其在瘤胃内的停留时间,有利于牲畜的消化吸收,从而达到既提高秸秆采食率,又提高秸秆转化率的双重功效。

5 秸秆微贮技术

将经过机械加工的秸秆贮存在一定设施(水泥池、土窖、缸、塑料袋等)内,通过添加微生物菌剂进行微生物发酵处理,使秸秆变成带有酸、香、酒味,家畜喜食的粗饲料的技术称为秸秆微生物发酵贮存技术,简称秸秆微贮技术。根据贮存设施的不同,秸秆微贮的方法主要有:水泥窖微贮法、土窖微贮法、塑料袋微贮法、压捆窖内微贮法等四种。

三、秸秆基料化利用技术

1 秸秆基料食用菌种植技术

秸秆基料(基质)是指以秸秆为主要原料,加工或制备的主要为动物、植物及微生物生长提供良好条件,同时也能为动物、植物及微生物生长提供一定营养的有机固体物料。麦秸、稻草等禾本科秸秆是栽培草腐生菌类的优良原料之一,可以作为草腐生菌的碳源,通过搭配牛粪、麦麸、豆饼或米糠等氮源,在适宜的环境条件下,即可栽培出美味可口的双孢蘑菇和草菇等。

2 秸秆植物栽培基质技术

秸秆植物栽培基质制备技术,是以秸秆为主要原料,添加其它有机废弃物以调节C/N比、物理性状(如孔隙度、渗透性等),同时调节水分使混合后物料含水量在60-70%,在通风干燥防雨环境中进行有氧高温堆肥,使其腐殖化与稳定化。良好的无土栽培基质的理化性质应具有以下特点:

1)可满足种类较多的植物栽培,且满足植物各个时期生长需求;

2)有较轻的容重,操作方便,有利于基质的运输;

3)有较大的总孔隙度,吸水饱和后仍保持较大的通气孔隙度,可为根系提供足够的氧气;

4)绝热性能良好,不会因夏季过热、冬季过冷而损伤植物根系;

5)吸水量大、持水力强;

6)本身不带土传病虫害。

四、秸秆燃料化利用技术

1 秸秆固化成型技术

秸秆固体成型燃料就是利用木质素充当粘合剂将松散的秸秆等农林剩余物挤压成颗粒、块状和棒状等成型燃料,具有高效、洁净、点火容易、二氧化碳零排放、便于贮运和运输、易于实现产业化生产和规模应用等优点,是一种优质燃料,可为农村居民提供炊事、取暖用能,也可以作为农产品加工业(粮食烘干、蔬菜、烟叶等)、设施农业(温室)、养殖业等不同规模的区域供热燃料,另外也可以作为工业锅炉和电厂的燃料,替代煤等化石能源。

2 秸秆热解气化技术

1 秸秆气化技术

该技术是以生物质为原料,以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸汽或氢气等作为气化剂(或称气化介质),在高温条件下通过热化学反应将生物质中可燃的部分转化为可燃气的过程。生物质气化时产生的气体,主要有效成分为COH2CH4等,称为生物质燃气。

2秸秆干馏技术

该技术是将秸秆经烘干或晒干、粉碎,在干馏釜中隔绝空气加热,制取醋酸、甲醇、木焦油抗聚剂、木馏油和木炭等产品的方法,亦称秸秆炭气油多联产技术。通过秸秆干馏生产的木炭可称之为机制秸秆木炭或机制木炭。根据温度的不同,干馏可分为低温干馏(温度为500~580℃)、中温干馏(温度为660~750℃)和高温干馏(温度为900~1100℃)。100kg秸秆能够生产秸秆木炭30 kg、秸秆醋液50 kg、秸秆气体18kg。生物质的热裂解及气化还可产生生物炭,同时可获得生物油及混合气。

3 秸秆沼气生产技术

1 户用秸秆沼气生产技术

沼气是由多种成分组成的混合气体,包括甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)和少量的硫化氢(H2S)、氢气(H2)、一氧化碳(CO)、氮气(N2)等气体,一般情况下,甲烷占50%~70%,二氧化碳占30%~40%,其他气体含量极少。户用秸秆沼气生产技术是一种以现有农村户用沼气池为发酵载体,以农作物秸秆为主要发酵原料的厌氧发酵沼气生产技术。

2 大中型秸秆沼气生产技术

大中型秸秆沼气生产技术是指以农作物秸秆(玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆等)为主要发酵原料,单个厌氧发酵装置容积在300立方米以上的沼气生产技术。

五、秸秆原料化利用技术

1 秸秆人造板材生产技术

秸秆人造板是以麦秸或稻秸等秸秆为原料,经切断、粉碎、干燥、分选、拌以异氰酸酯胶黏剂、铺装、预压、热压、后处理(包括冷却、裁边、养生等)和砂光、检测等各道工序制成的一种板材。我国秸秆人造板已成功开发出麦秸刨花板,稻草纤维板,玉米秸秆、棉秆、葵花秆碎料板,软质秸秆复合墙体材料,秸秆塑料复合材料等多种秸秆产品。

2 秸秆复合材料生产技术

秸秆复合材料就是以可再生秸秆纤维为主要原料,配混一定比例的高分子聚合物基料(塑料原料),通过物理、化学和生物工程等高技术手段,经特殊工艺处理后,加工成型的一种可逆性循环利用的多用途新型材料。这里所指秸秆类材料包括麦秸、稻草、麻杆、糠壳、棉秸杆、葵花杆、甘蔗渣、大豆皮、花生壳等,均为低值甚至负值的生物质资源,经过筛选、粉碎、研磨等工艺处理后,即成为木质性的工业原料,所以秸秆复合材料也称为木塑复合材料。

3 秸秆清洁制浆技术

1有机溶剂制浆技术

有机溶剂法提取木质素就是充分利用有机溶剂(或和少量催化剂共同作用下)良好的溶解性和易挥发性,达到分离、水解或溶解植物中的木质素,使得木质素与纤维素充分、高效分离的生产技术。生产中得到的纤维素可以直接作为造纸的纸浆;而得到的制浆废液可以通过蒸馏法来回收有机溶剂,反复循环利用,整个过程形成一个封闭的循环系统,无废水或少量废水排放,能够真正从源头上防治制浆造纸废水对环境的污染;而且通过蒸馏,可以纯化木质素,得到的高纯度有机木质素是良好的化工原料,也为木质素资源的开发利用提供了一条新途径,避免了传统造纸工业对环境的严重污染和对资源的大量浪费。近年来有机溶剂制浆中研究较多的、发展前景良好的有机醇和有机酸法制浆。

2生物制浆技术

生物制浆是利用微生物所具有的分解木素的能力,来除去制浆原料中的木素,使植物组织与纤维彼此分离成纸浆的过程。生物制浆包括生物化学制浆和生物机械制浆。生物化学法制浆是将生物催解剂与其他助剂配成一定比例的水溶液后,其中的酶开始产生活性,将麦草等草类纤维用此溶液浸泡后,溶液中的活性成分会很快渗透到纤维内部,对木素、果胶等非纤维成分进行降解,将纤维分离。

3 DMC清洁制浆技术

在草料中加入DMC催化剂,使木质素状态发生改变,软化纤维,同时借助机械力的作用分离纤维;此过程中纤维和半纤维素无破坏,几乎全部保留。DMC催化剂(制浆过程中使用)主要成份是有机物和无机盐,其主要作用是软化纤维素和半纤维素,能够提高纤维的柔韧性,改性木质素(降低污染负荷)和分离出胶体和灰分。DMC清洁制浆法技术与传统技术工艺与设备比较具有三不四无的特点。三不不用愁原料(原料适用广泛);不用碱;不用高温高压。四无无蒸煮设备;无碱回收设备;无污染物(水、汽、固)排放;无二次污染。

4 秸秆块墙体日光温室构建技术

秸秆块墙体日光温室是一种利用压缩成型的秸秆块作为日光温室墙体材料的农业设施。秸秆块是以农作物秸秆为原料,经成型装备压缩捆扎而成,秸秆块墙体是以钢结构为支撑,秸秆块为填充材料,外表面安装防护结构,内表面粉刷蓄热材料(或不粉刷)而成的复合型结构墙体。秸秆块墙体既具有保温蓄热性,还有调控温室内空气湿度、补充温室内二氧化碳等功效。

5秸秆容器成型技术

秸秆容器成型技术,就是利用粉碎后的小麦、水稻、玉米等农作物秸秆(或预处理)为主要原料,添加一定量的胶黏剂及其他助剂,在高速搅拌机中混合均匀,***后在秸秆容器成型机中压缩成型冷却固化的过程,形成不同形状或用途秸秆产品的技术。与塑料盆钵相当,秸秆盆钵强度远高于塑料盆钵,且具有良好的耐水性和韧性,产品环保性能达到国家室内装饰材料环保标准(E1级)。秸秆盆钵一般可使用23年,使用期间不开裂,无霉变,废弃后数年内可完全降解,无有毒有害残留。陈旧秸秆盆钵加以回收,经破碎与堆肥处理,制成有机肥或花卉栽培基质,可以实现循环再利用。秸秆容器技术不仅提供了秸秆利用途径,还有利于循环、生态和绿色农业的发展。


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