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摘 要：玉米秸秆综合化利用即可减少污染又可变废为宝。本文通过对河北省玉米秸秆综合化利用现状的分析，提出完善机制、发展设备、提高效率、加大宣传、普及利用的有效对策。
关键词：玉米秸秆 综合化利用
河北省是玉米秸秆的生产大省，对玉米秸秆的综合利用已经成为推进节能减排、治理大气污染、促进生态文明建设的重要举措，社会各界和政府部门的高度重视。经过多年努力，我省的玉米秸秆综合利用工作取得了令人注目的成绩，但在利用途径和利用率等方面还存在一定差距。为此，在充分调研的基础上，通过对有关资料的系统分析、研究，找出制约我省秸秆利用的关键瓶颈，提出了一些可操作性的合理化建议。
一、河北省玉米秸秆利用的现状
据统计表明，河北省耕地面积总值约为9843.03万亩，玉米耕地面积约为4428万亩，产生秸秆约为2009万吨。目前，我省玉米秸秆综合利用途径有以下几类。
1.玉米秸秆的肥料化利用。玉米秸秆肥料化利用的主要方式为秸秆还田。秸秆肥料化利用可以有效增加土壤养分，改善土壤结构，提高化肥的利用率和劳动效率，并显著增加土壤微生物数量，有利于生态农业的发展。
我省大力推行秸秆肥料化利用工程，因此玉米秸秆机械还田的做法较为常见。但是，我省的玉米秸秆机械化还田率不高，在58%左右，主要原因包括：（1）我省有较大面积的山区，不便于机械作业。（2）机械设备没有标准化，机械粉碎的玉米秸秆颗粒太大，土壤空隙大且不均匀，使种子与土壤不能紧密接触，对冬小麦过冬有较大影响。（3）平原地区的玉米秸秆还田量过大，而玉米秸秆中存在寄生虫卵易发生病虫害。（4）从生物化学角度分析，微生物对有机物分解的适宜碳氮比为25：1，而玉米秸秆中的碳氮比为65：1，所以玉米秸秆还田可能会造成土壤缺氮。
2.玉米秸秆饲料化利用。秸秆饲料化利用的主要方式为采用青贮、微贮、黄贮等手段将铡碎的玉米秸秆密封储藏，造一个厌氧的环境，利用乳酸菌厌氧发酵，制成牲畜饲料，便于运输和保存。玉米秸秆进行青贮、微贮、黄贮等手段处理后，提高了玉米秸秆的利用率，是一种经济实惠的彼逆青绿饲料的办法，可使单位面积收获的总养分达到最高值，减少营养物质的浪费和病虫害的发生，同时便于实现机械化作业收割、运输、贮存，减轻劳动强度，增高工作效率。
玉米秸秆饲料化利用是农村普遍的秸秆处理方式，然而，对青贮、微贮等技术手段掌握不深，都是直接用作饲料，牲畜的采食率低，存在大量采食后的秸秆废物，因此，秸秆饲料化利用的发展受到了一定的限制。
3.食用菌培养基料化。玉米秸秆是十分好的食用菌培养基料，食用菌培养基料化中利用的秸秆约142.63万吨，约占总量的7.1%。玉米秸秆中富含大量的食用菌所必须的糖分、蛋白质、氨基酸、矿物质、维生素等营养物质，以玉米秸秆为原料栽培食用菌形成菌丝体，加工后可制成菌体蛋白饲料喂家畜，从而形成可玉米秸秆-蘑菇-饲料-粪便-回田的链式循环生态农业模式，促进节能减排的建设。
种植食用菌的初始投入成本高，后期销路不好找，现实生活中对食用菌的需求量有限，秸秆长途运输不方便等问题的存在，大大限制了玉米秸秆食用菌基料化的发展。
4.玉米秸秆的能源化利用。直接燃烧是玉米秸秆能源化的最简单方法，但是这种利用方法热值低，大约为1700 KJ/kg，远远低于煤炭的热值（20934KJ/ kg），而且直接燃烧对空气污染较为严重。将玉米秸秆粉碎，并通过致密技术加工成固体成型颗粒，用专用燃烧炉供日常生活和冬季取暖使用，消除了燃烧污染，达到清洁环保的目的。但是，玉米秸秆中钾元素的含量高达3%，钾对专用燃烧炉有腐蚀作用，这一方面还需要继续深入研究。
玉米秸秆粉碎后，在适当温度、水分和酸碱度的无氧环境下，经过微生物无氧发酵可产生可燃性气体——沼气。玉米秸秆制沼气不仅能变废为宝，保护环境，实现节能减排，而且还能够将废料回田用做肥料，实现了循环利用。沼气中的可燃气体甲烷所占的体积分数约55%—65%，其他气体如二氧化碳、硫化氢和水蒸气等不可燃气体的存在大大降低了沼气的热值。目前，除硫、除水的技术已经非常成熟，但还需面对脱除沼气中较大量二氧化碳的挑战。另外，严格无氧的环境对普通农户来说操作困难，实际操作中缺乏相应技术人员的指导，易发生危险，所以在偏远地区的成功案例较少。
5.其他方面的应用。玉米秸秆中的玉米芯含有戊聚糖、多糖，可在高温、强酸催化的条件下水解制备糠醛，糠醛制备过程中的残渣可以做肥料，改善盐碱地和提高土壤肥力。利用玉米秸秆纤维长的特点，将玉米秸秆加到轻质墙板中，使墙板更加结实、耐用；将玉米秸秆在高温下水解，经过微生物等作用，再脂化可形成生物柴油。另外，秸皮可以作为造纸的原料，秸穰可用于生产木醇。
除了以上综合利用以外，还有约9%的玉米秸秆充当了农村热效低的燃料、饲养动物的垫料，或被废弃堆积于马路或河道边，严重影响环境。
二、玉米秸秆综合利用率低的原因
1.玉米秸秆综合利用资金投入不足。玉米秸秆综合利用是一项短期投入资金大，长期才能见到效益的工程，企业的利益优先化，迫使玉米秸秆的综合利用减少。尽管投入资金逐年增加，但是尚未形成稳定的综合利用体系，成型的玉米秸秆加工企业不多，玉米秸秆回收和深加工利用所占比例过低，限制了对玉米秸秆的综合利用。
2.机械化设备的水平有限。玉米秸秆综合利用需要机械，而就河北省来说，机械化水平不高，特别山区，秸秆综合利用几乎不存在，另外玉米秸秆不利于长途运输，而且秸秆捡拾、打捆、加工、储藏等设备不配套，相距太远，增加了运输成本。
3.宣传力度不够。综合利用玉米秸秆仅限于书面的宣传，农户具体做法了解不足，对综合利用技术的掌握不够全面，因此大多数农户选择简单的处理方法。
4.综合利用的技术有待发展。玉米秸秆的综合利用技术研究不足，一些关键技术难题尚未攻克，综合利用效果不能满足经营者的需要，严重影响了对玉米秸秆综合利用的發展。例如玉米秸秆染料化技术有待提高，目前玉米秸秆压块成形燃烧技术尚有成熟，但无法改变对燃烧炉的腐蚀，影响了它在生活中的普及。
三、玉米秸秆综合利用的合理化建议
1.出台政策，完善机制。科学解决玉米秸秆的综合利用问题，政府应该针对现状，出台相关政策，并对秸秆的综合利用给予扶持，打破目前玉米秸秆综合利用率低，途径单一的现状，逐步引导我省的玉米秸秆综合利用走向市场化、多元化。
2.发展机械设备，提高效率。我省需要进一步研发适合玉米秸秆综合利用的机械设备，特别是收集、加工玉米秸秆的机械化设备。大型的机械设备适合平原地区，但不适合我省相对分散的山区，因此研发便携式小型机械设备，更有利于玉米秸秆综合利用的全面推进。
3.加大宣传力度，普及综合利用技术。全面推动对玉米秸秆的综合利用工作必须充分发挥农民的积极性，让农民主动认识到玉米秸秆综合利用的好处，才能充分的开展综合利用技术。加强宣传，可以利用电视、广播、网络等方式，让技术人员下乡进行实地讲解、指导，让农民真正感觉到玉米秸秆综合利用秸秆的优越性。
4.建立示范基地，推广综合利用。结合当地的实际情况，建立起玉米秸秆综合利用的示范基地，促进我省玉米秸秆综合利用技术的发展，在节能减排基础上实现经济发展与环境治理的和谐同步进行。
总之，玉米秸秆的综合利用是我省乃至全国急需解决的问题，目前已经有许多玉米秸秆综合利用的方法，但仍需改进。发展玉米秸秆综合利用，不仅有利于改进我省农村的节能减排的工作，更有利于我省“美丽乡村建设”的发展。
参考文献：
[1]唐有祺主编，化学与社会[M]，高等教育出版社，1997.
[2]秦远平，新形势下我国能源可持续发展问题的思考[J]，中国能源，2006，28（6）：45-46.
关键词：玉米秸秆 综合化利用
河北省是玉米秸秆的生产大省，对玉米秸秆的综合利用已经成为推进节能减排、治理大气污染、促进生态文明建设的重要举措，社会各界和政府部门的高度重视。经过多年努力，我省的玉米秸秆综合利用工作取得了令人注目的成绩，但在利用途径和利用率等方面还存在一定差距。为此，在充分调研的基础上，通过对有关资料的系统分析、研究，找出制约我省秸秆利用的关键瓶颈，提出了一些可操作性的合理化建议。
一、河北省玉米秸秆利用的现状
据统计表明，河北省耕地面积总值约为9843.03万亩，玉米耕地面积约为4428万亩，产生秸秆约为2009万吨。目前，我省玉米秸秆综合利用途径有以下几类。
1.玉米秸秆的肥料化利用。玉米秸秆肥料化利用的主要方式为秸秆还田。秸秆肥料化利用可以有效增加土壤养分，改善土壤结构，提高化肥的利用率和劳动效率，并显著增加土壤微生物数量，有利于生态农业的发展。
我省大力推行秸秆肥料化利用工程，因此玉米秸秆机械还田的做法较为常见。但是，我省的玉米秸秆机械化还田率不高，在58%左右，主要原因包括：（1）我省有较大面积的山区，不便于机械作业。（2）机械设备没有标准化，机械粉碎的玉米秸秆颗粒太大，土壤空隙大且不均匀，使种子与土壤不能紧密接触，对冬小麦过冬有较大影响。（3）平原地区的玉米秸秆还田量过大，而玉米秸秆中存在寄生虫卵易发生病虫害。（4）从生物化学角度分析，微生物对有机物分解的适宜碳氮比为25：1，而玉米秸秆中的碳氮比为65：1，所以玉米秸秆还田可能会造成土壤缺氮。
2.玉米秸秆饲料化利用。秸秆饲料化利用的主要方式为采用青贮、微贮、黄贮等手段将铡碎的玉米秸秆密封储藏，造一个厌氧的环境，利用乳酸菌厌氧发酵，制成牲畜饲料，便于运输和保存。玉米秸秆进行青贮、微贮、黄贮等手段处理后，提高了玉米秸秆的利用率，是一种经济实惠的彼逆青绿饲料的办法，可使单位面积收获的总养分达到最高值，减少营养物质的浪费和病虫害的发生，同时便于实现机械化作业收割、运输、贮存，减轻劳动强度，增高工作效率。
玉米秸秆饲料化利用是农村普遍的秸秆处理方式，然而，对青贮、微贮等技术手段掌握不深，都是直接用作饲料，牲畜的采食率低，存在大量采食后的秸秆废物，因此，秸秆饲料化利用的发展受到了一定的限制。
3.食用菌培养基料化。玉米秸秆是十分好的食用菌培养基料，食用菌培养基料化中利用的秸秆约142.63万吨，约占总量的7.1%。玉米秸秆中富含大量的食用菌所必须的糖分、蛋白质、氨基酸、矿物质、维生素等营养物质，以玉米秸秆为原料栽培食用菌形成菌丝体，加工后可制成菌体蛋白饲料喂家畜，从而形成可玉米秸秆-蘑菇-饲料-粪便-回田的链式循环生态农业模式，促进节能减排的建设。
种植食用菌的初始投入成本高，后期销路不好找，现实生活中对食用菌的需求量有限，秸秆长途运输不方便等问题的存在，大大限制了玉米秸秆食用菌基料化的发展。
4.玉米秸秆的能源化利用。直接燃烧是玉米秸秆能源化的最简单方法，但是这种利用方法热值低，大约为1700 KJ/kg，远远低于煤炭的热值（20934KJ/ kg），而且直接燃烧对空气污染较为严重。将玉米秸秆粉碎，并通过致密技术加工成固体成型颗粒，用专用燃烧炉供日常生活和冬季取暖使用，消除了燃烧污染，达到清洁环保的目的。但是，玉米秸秆中钾元素的含量高达3%，钾对专用燃烧炉有腐蚀作用，这一方面还需要继续深入研究。
玉米秸秆粉碎后，在适当温度、水分和酸碱度的无氧环境下，经过微生物无氧发酵可产生可燃性气体——沼气。玉米秸秆制沼气不仅能变废为宝，保护环境，实现节能减排，而且还能够将废料回田用做肥料，实现了循环利用。沼气中的可燃气体甲烷所占的体积分数约55%—65%，其他气体如二氧化碳、硫化氢和水蒸气等不可燃气体的存在大大降低了沼气的热值。目前，除硫、除水的技术已经非常成熟，但还需面对脱除沼气中较大量二氧化碳的挑战。另外，严格无氧的环境对普通农户来说操作困难，实际操作中缺乏相应技术人员的指导，易发生危险，所以在偏远地区的成功案例较少。
5.其他方面的应用。玉米秸秆中的玉米芯含有戊聚糖、多糖，可在高温、强酸催化的条件下水解制备糠醛，糠醛制备过程中的残渣可以做肥料，改善盐碱地和提高土壤肥力。利用玉米秸秆纤维长的特点，将玉米秸秆加到轻质墙板中，使墙板更加结实、耐用；将玉米秸秆在高温下水解，经过微生物等作用，再脂化可形成生物柴油。另外，秸皮可以作为造纸的原料，秸穰可用于生产木醇。
除了以上综合利用以外，还有约9%的玉米秸秆充当了农村热效低的燃料、饲养动物的垫料，或被废弃堆积于马路或河道边，严重影响环境。
二、玉米秸秆综合利用率低的原因
1.玉米秸秆综合利用资金投入不足。玉米秸秆综合利用是一项短期投入资金大，长期才能见到效益的工程，企业的利益优先化，迫使玉米秸秆的综合利用减少。尽管投入资金逐年增加，但是尚未形成稳定的综合利用体系，成型的玉米秸秆加工企业不多，玉米秸秆回收和深加工利用所占比例过低，限制了对玉米秸秆的综合利用。
2.机械化设备的水平有限。玉米秸秆综合利用需要机械，而就河北省来说，机械化水平不高，特别山区，秸秆综合利用几乎不存在，另外玉米秸秆不利于长途运输，而且秸秆捡拾、打捆、加工、储藏等设备不配套，相距太远，增加了运输成本。
3.宣传力度不够。综合利用玉米秸秆仅限于书面的宣传，农户具体做法了解不足，对综合利用技术的掌握不够全面，因此大多数农户选择简单的处理方法。
4.综合利用的技术有待发展。玉米秸秆的综合利用技术研究不足，一些关键技术难题尚未攻克，综合利用效果不能满足经营者的需要，严重影响了对玉米秸秆综合利用的發展。例如玉米秸秆染料化技术有待提高，目前玉米秸秆压块成形燃烧技术尚有成熟，但无法改变对燃烧炉的腐蚀，影响了它在生活中的普及。
三、玉米秸秆综合利用的合理化建议
1.出台政策，完善机制。科学解决玉米秸秆的综合利用问题，政府应该针对现状，出台相关政策，并对秸秆的综合利用给予扶持，打破目前玉米秸秆综合利用率低，途径单一的现状，逐步引导我省的玉米秸秆综合利用走向市场化、多元化。
2.发展机械设备，提高效率。我省需要进一步研发适合玉米秸秆综合利用的机械设备，特别是收集、加工玉米秸秆的机械化设备。大型的机械设备适合平原地区，但不适合我省相对分散的山区，因此研发便携式小型机械设备，更有利于玉米秸秆综合利用的全面推进。
3.加大宣传力度，普及综合利用技术。全面推动对玉米秸秆的综合利用工作必须充分发挥农民的积极性，让农民主动认识到玉米秸秆综合利用的好处，才能充分的开展综合利用技术。加强宣传，可以利用电视、广播、网络等方式，让技术人员下乡进行实地讲解、指导，让农民真正感觉到玉米秸秆综合利用秸秆的优越性。
4.建立示范基地，推广综合利用。结合当地的实际情况，建立起玉米秸秆综合利用的示范基地，促进我省玉米秸秆综合利用技术的发展，在节能减排基础上实现经济发展与环境治理的和谐同步进行。
总之，玉米秸秆的综合利用是我省乃至全国急需解决的问题，目前已经有许多玉米秸秆综合利用的方法，但仍需改进。发展玉米秸秆综合利用，不仅有利于改进我省农村的节能减排的工作，更有利于我省“美丽乡村建设”的发展。
参考文献：
[1]唐有祺主编，化学与社会[M]，高等教育出版社，1997.
[2]秦远平，新形势下我国能源可持续发展问题的思考[J]，中国能源，2006，28（6）：45-46.