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借助新技術,秸稈既能發電又能高效還田

時間:2016-11-30  編輯:371種養致富網  欄目:農業資訊  閱讀:
導讀:原標題:不是簡單焚燒,也非直接還田 借助新技術,秸稈既能發電又能高效還田 近年來,為了改善空氣質量,各地都出臺嚴厲措施,杜絕秸稈焚燒,同時,出臺多項補貼政策,鼓勵秸稈直接還田。但秸稈直接還田也帶來了很多負面效應,如短期內難分解,影響了下茬作物生長;分

借助新技術,秸稈既能發電又能高效還田

原標題:不是簡單焚燒,也非直接還田  借助新技術,秸稈既能發電又能高效還田

  近年來,為了改善空氣質量,各地都出臺嚴厲措施,杜絕秸稈焚燒,同時,出臺多項補貼政策,鼓勵秸稈直接還田。但秸稈直接還田也帶來了很多負面效應,如短期內難分解,影響了下茬作物生長;分解秸稈過程中需消耗土壤中的氮元素,造成土壤肥力下降;此外還加重了農田病蟲害的發生。如何實現秸稈的高效還田,成為當前迫切需要解決的一個問題。

  11月21日至23日,中國植物營養與肥料學會第九次會員代表大會在濟南舉行,會上,中國工程院院士、南京林業大學教授張齊生表示,通過秸稈氣化聯產“電、炭、肥、熱”技術路線,既能實現秸稈的能源化利用,其產物也能高效還田。

  傳統的循環農業模式,仍有借鑒價值

  最近幾十年,我國為了提高農作物產量,過度使用化肥、農藥,農家肥幾乎不再使用,造成耕地土壤板結、酸化現象加重,農產品質量安全受到威脅,農業的可持續發展面臨嚴峻挑戰。

  回顧歷史,中國幾千年的農耕文明得到維系、傳承和發展,得益于農家肥。而農家肥正是由秸稈和糧食通過不同形式轉化而來的。張齊生認為,傳統的循環農業從土壤中生長出來的糧食和秸稈,經過不同的轉化途徑,最終都回到了土壤,這種從土壤中來,到土壤中去的反復循環使中國的農業實現了幾千年的持續經營。秸稈還田不僅補充了土壤緊缺的有機質、鉀元素和硅元素,還有其他多種微量元素。

  張齊生認為,如今,種植業要恢復傳統的“從土壤中來,到土壤中去”的簡單循環已經不現實。在新的形勢下,采用工業化的可控手段,快速把秸稈分離成氣體、固體和液體三相物質,把氣體作為能源有效加以使用,讓固體和液體經過科學的加工再回到土壤,補充土壤中缺損的養分和改善土壤結構,建立現代的循環農業體系。

  新技術幫忙,秸稈告別單一用途

  當今,制約世界每個國家經濟發展的三大要素是資源、能源和環境承受能力,地球上的礦石資源和化石能源經過幾千年的連續開采,儲量已接近枯竭,生物質是未來新能源的一個重要來源。農作物秸稈就是最典型的一種生物質材料,我國每年產生的秸稈數量高達7億多噸。

  現有的秸稈利用方法雖然很多,但為什么不能見成效呢?張齊生認為,秸稈作為能源使用主要有直接燃燒發電、固化成型造粒、干餾制氣、發酵制沼氣、秸稈熱解制氣、生物制油和制酒精等應用技術。但這些利用方式都存在某方面的嚴重不足,制約了秸稈資源化利用技術的推廣和應用。

  張齊生帶領科研團隊,提出了與眾不同的秸稈氣化聯產“電、炭、肥、熱”技術路線,將秸稈氣化,產生的可燃氣用于發電并入國家電網;產生的炭,進行回收,與化學肥料一起制成炭基復合肥回田;產生的生物質提取液作基質,制成液體肥或葉面肥回田,既有肥效、又有藥效。另外,可以選擇不同發電機類型、發電后產生的余熱可供農業大棚和居家使用。

  “這一技術路線,可以改變傳統秸稈利用方法的單一,使秸稈炭和生物質提取液回田,實現秸稈從土壤中來到土壤中去的歸宿。”張齊生說。

  秸稈“改頭換面”回田,肥效明顯

  秸稈在高溫、缺氧條件下,產生的可燃氣可以供熱發電。經熱解后未完全氣化的部分固體產物進入炭層,密封冷卻后排出爐外,獲得秸稈炭。

  據張齊生介紹,秸稈炭回田,不僅可以補充養分,改善土壤結構,和氮作用,還可生成土壤的有機質;生物質提取液回田不僅有肥料的使用,還具有防病效果,可減少農藥的使用。因此,現代循環農業體系是傳統循環農業的發展和提高。”

  秸稈炭可用于制作炭基復合肥,既有肥料的作用,又有改良土壤的效果。目前,國內多地已經進行了相關試驗。2015年,在黑龍江省進行的炭基復合肥土豆田間試驗表明,與同等施肥量的常規施肥處理相比,土豆增產幅度為23.1%。

  此外,秸稈熱解氣化時產生的液體經冷凝、分離可得到含有酸類、醇類、酯類、醛類、酮類、酚類等多種有機化學成分的秸稈提取液。這些有機化合物本身都具有生物活性,具有促進作物生長和抑菌、殺菌性能。臨沂市的西紅柿試驗結果表明:使用提取液為基質的葉面肥后,西紅柿表面色澤鮮艷、坐果率增加,單株產量提高,500倍提取液與對照相比,每畝可增產31.66%。

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關鍵詞: 秸稈綜合利用 秸稈發電 秸稈還田