玉米秸秆

玉米秸秆是一种天然的、可再生的高分子植物纤维，为玉米茎叶（穗）部分的总称，富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等营养成分。^[2][3]

玉米秸秆是可以供做供饲料的，玉米秸秆也是工、农业生产的重要资源，玉米秸秆含有丰富的营养和可利用的化学成分，可以用作储蓄饲料的原料，是储蓄的主要饲料的原料之一。^[4]

玉米秸杆作为原料可以大大节省大量的木材，降低了成本，也减少了环境的污染问题，可以做成绿色无污染的材料做包装；玉米秸秆可以用作饲料，栽培食用菌，玉米秸秆可以用作栽培食用菌发酵后的玉米秸秆可以繁育出来优质的食用菌；用作工业原料，用来造纸、板材加工等工业原料；制作沼气当做燃料，节约开支；用作土壤肥料，秸秆还田，将玉米秸秆粉碎后翻耕换填增加土壤的有机质，提高土壤的肥力。^[4]在未来发展中，玉米秸秆产业应该发挥积累的有效经验、学习国外的先进技术，加快秸秆产业向规模化、商品化、市场化、国际化转化，形成秸秆综合利用系统工程和生态建设工程格局。^[3]2025年宿州市通过政策扶持发展秸秆综合利用产业，以减少秸秆焚烧带来的污染。^[5]

玉米秸秆是一种物质资源，生物质是仅次于煤炭、石油、天燃气的第四大能源，其用途十分广泛。玉米秸秆是固化太阳能、生长周期最短的生物质和生物能源。发达国家利用玉米秸秆生产饲料发展畜牧业生产，利用玉米秸秆发酵生产酒精替代石油资源，并利用玉米秸秆加工植物炭以代替煤炭资源，用于发电和取暖。对玉米秸秆进行综合开发利用，开发生物质，既可以补充常规能源的短缺，还能获得经济效益、社会效益和生态效益。^[3][6]

农作物秸秆中含有反刍[chú]牲畜需要的各种营养成分，这为其饲料化利用奠定了物质基础。玉米秸秆含有30%以上的碳水化合物、2%～4%的蛋白质和0．5%—1%的脂肪。既可青贮，也可直接饲喂。食草动物食用2千克玉米秸秆增重净能相当于1千克玉米籽粒。采用青贮、黄贮、氨化及糖化等技术处理秸秆后，效益更为可观。为了提高饲料的适口性，还可对农作物秸秆进行精细加工，在青贮过程中加人一定量的高效微生物菌剂，密封贮藏发酵后，使其变成具有酸香气味、营养丰富、适口性强、转化率高，食草动物喜爱的精饲料。^[7]

玉米秸秆用作饲料通常有以下几种加工方法：

在物理加工饲料法中，可以通过切碎、粉碎等方法来简单处理玉米秸秆，使其成为饲料。首先，切碎玉米秸秆可以采用人工铡zhá切或者机械切割的方法，这种切割方法生产出的饲料主要应用于大型牲畜。在玉米秸秆的粉碎加工中，需要运用粉碎机械，通过机械手段将秸秆粉碎为较小的颗粒，生产出来的秸秆碎料可以和精料搅拌，用于牛、羊等反刍家畜。当前，物理加工饲料法还可以采用揉搓的加工技术，让饲料成为丝条状，这样可以提高饲料的利用率，更加方便饲养。^[1]

化学加工饲料法主要是指氨化法，针对玉米秸秆，需先将秸秆切成2厘米～3厘米长，调整秸秆含水量至30%左右，再将玉米秸秆堆成垛，按100千克秸秆用5千克~6千克尿素或10千克~15千克碳酸氢铵（兑25千克～30千克水溶化搅拌均匀配制溶液），或按每100千克粗饲料加15%的氨水12千克～15千克，注入溶液后控制好比例，用塑料薄膜密封。在使用堆垛法的过程中，需要综合考虑场地的位置，选择向阳、背风、干燥、平整的场地，有条件的还可以建设永久性的水泥场地，进一步减少塑料薄膜的用量。玉米秸秆氨化的最佳温度是10～35℃，在氨化过程中需要选择新鲜、干净、颜色鲜艳的秸秆。秸秆当中包含了纤维素、木质素、角质等，其中的木质素和角质不能被牛、羊等牲畜消化，玉米秸秆氨化后喂牛羊等不仅可以降低精饲料的消耗，还可使牛羊的增重速度加快；同时能够进一步加强牲畜对饲料的消化率，增加饲料当中的粗蛋白含量，减少营养损失。^[1]

在使用生物青贮法时，需要在适当的时机收割玉米，在短时间内将秸秆铡碎，然后将1～2cm的玉米秸秆装入窖中，排除秸秆中的空气，然后密封保存。该方法主要利用了秸秆当中的乳酸菌，通过装窖、发酵等环节，秸秆饲料的pH值能够下降，腐败菌和霉菌等微生物可以得到有效抑制，青饲料可以得到贮存。^[1]

实行玉米秸秆还田可以增加土壤中的有机质含量，培肥地力、改善土壤结构、有利于农业的可持续发展。玉米秸秆内含氮量为0.6%，含磷量为0.27%，含钾量为2.28%，有机质含量能达到15%左右，1250kg鲜玉米秸秆相当于4000kg土杂肥的有机质含量，氮磷钾含量相当于18.75kg碳铵，10kg过磷酸钙和7.65kg硫酸钾。^[8]

玉米秸秆用作肥料的加工方法为玉米秸秆粉碎还田技术。^[1]

玉米秸秆粉碎还田技术是一种最为直接、方便、有效的秸秆利用技术。^[1]

玉米秸秆机械化粉碎还田作业可以采用两种工艺路线，如图示：

玉米秸秆机械化粉碎还田工艺路线中，各个环节的具体操作为：(1)摘穗：玉米成熟后趁秸秆呈青绿色时及时摘穗(连同苞叶一起摘下)。(2)切碎：摘穗后趁秸秆青绿色，及时用拖拉机配套粉碎机切碎秸秆。(3)施肥：在秸秆切碎后需要施加氮肥，补充氮含量。(4)灭茬：用重耙或旋耕机作业，铲除切碎根茬并将其与粉碎秸秆、化肥和表层土壤充分混合。(5)深耕：用拖拉机牵引各机型犁进行深耕并压实，通过耕翻、压盖等作业消除因粉碎秸秆而形成的土地空穴，为播种提供更加稳定良好的条件。(6)播种：使用播种机作业播种，同时将覆土压实，不出现播、重播等现象。(7)联合收割机作业：在玉米采摘机后加装高速玉米秸秆粉碎装置，同时达到收割、粉碎并抛酒的效果。^[9]

工艺2中使用联合收割机收获玉米并将秸秆粉碎直接抛酒至田间，相比工艺1中先使用人工或机器摘穗，再使用还田机粉碎秸秆还田的作业方式更加便捷，且减少机械下地次数，节省环保。^[9]

燃料化是玉米秸秆的一种利用途径，在缓解传统能源紧缺、优化能源结构、改善环境质量、降低农业生产负担等方面具有重要意义。^[10]

玉米秸秆用作燃料通常有以下几种加工方法：

在该技术的使用中，秸秆可以成为一种新型能源，应用于农村的生产生活中。在应用该技术时，气化反应器的选择非常关键，技术人员需要以氧气、氢气等作为气化剂，将秸秆转化为一氧化碳、氢气等。该技术可以直接应用于发电，技术人员也可以将净化后的燃气应用于居民小区，或者采用村镇集中供气的方式进行应用。秸秆热解气化技术能够让秸秆成为可燃气体，这种气体燃烧后无烟、无尘、零污染，能够弥补以往农村地区燃气不足的问题，发挥玉米秸秆的资源优势。^[1]

玉米秸秆固化成型技术能够利用玉米秸秆当中的木质素，将细碎、具有一定粒度的秸秆挤压成质地较密、形状规则的块状、棒状的燃料。在该技术的应用过程中，技术人员首先需要烘干原材料，然后利用粉碎机将原料进行粉碎，进而通过螺旋挤压、活塞冲压等方法，使原材料快速压缩成型。通过该技术，玉米秸秆能够成为重要的燃料，这种燃料具有点火容易、燃烧效率高等特点，可以应用于工业锅炉、居民小区取暖等方面。^[1]

玉米秸秆炭化技术可以把秸秆转化为炭，这种炭具有杂质少、热值高、容易燃烧等特点，是一种高品质的清洁燃料。在应用该技术的过程中，工作人员首先需要将玉米秸秆粉碎，进而准备好炭化设备，让设备内部处于少量通氧条件，使秸秆经过干燥、干馏、冷却等过程，对秸秆进行高温分解，使其生成炭。在秸秆炭化中，生物炭技术和机制炭技术可以生产出木醋液、木焦油等副产品，这些产品可以应用于农业生产当中，其中，木醋液可以调节植物的生长，木焦油可以有效治疗果树的腐烂病，有利于推动生态农业的发展。^[1]

玉米秸秆可以用作培养食用菌，发展种植产业，也可以转换为二氧化碳，应用于温室中。^[1]

除了生产饲料之外，玉米秸秆还能用于培养食用菌，减少食用菌培养的成本，农民可以依靠玉米秸秆发展食用菌种植产业，发挥玉米秸秆的价值。在培养食用菌的过程中，技术人员首先需要粉碎玉米秸秆，进而加入磷肥、氮肥、石灰水等材料，让原材料发酵，控制好发酵温度，定期进行翻动，让所有原材料都得到充分发酵。在玉米秸秆及其他原料发酵半月后，技术人员可以将这些熟料用塑料袋包装起来，然后生产平菇、鸡腿菇等食用菌，充分发挥玉米秸秆的作用。^[1]

该技术能够将玉米秸秆转化为二氧化碳、热量以及其他的营养物质，打造新型的生态农业。玉米秸秆反应堆技术可以应用于温室当中，这种反应堆可以推动温室中蔬菜等植物的光合作用，有效提高地面温度，减少农作物的病虫害，使温室中的蔬菜等作物提早上市，全面优化蔬菜的品质。当前，中国部分地区的温室已经开始应用生物秸秆反应堆技术，使用效果良好。在今后的温室蔬菜种植中，农民可以充分利用玉米秸秆反应堆技术，发挥玉米秸秆的作用，促进温室蔬菜的生长，打造创新化、生态化的蔬菜种植模式。^[1]

由于认识不足和未能解决其快速干燥及储运、深加工等关键技术和机械设备难题，每逢秋收时节，农民将玉米秸秆大量焚烧，造成了严重的资源浪费和环境污染。^[3]焚烧玉米秸秆的造成的危害，包括导致空中悬浮颗粒数量明显升高，焚烧产生大量的一氧化碳、二氧化碳等有害气体，降低大气环境质量；产生的大量烟雾对中老年人和儿童及患有呼吸道疾病的人造成健康危害；浓烟直接影响民航、铁路、高速公路的正常运营，对交通构成潜在威胁；焚烧时火星飘散，存在引发火灾的隐患；焚烧玉米秸秆还使地面温度急剧升高，直接烧死、烫死土壤中的有益微生物，影响农业增产、农民增收等。^[11]

中国年产玉米秸秆2亿多吨，可利用秸秆约1亿吨，相当于北方草原打草量的6倍，是丰富的可再生资源。秸秆具有质量轻、体积大、分布面积广、季节性收获等特点，通过综合利用就可以变成农民的收成。^[3][12]比如将玉米秸秆制成清洁燃料，不仅经济实惠，而且安全环保；^[13]将玉米秸秆制成青贮饲料，减少肉牛、肉羊养殖饲料成本；^[14]并且采用机械将玉米秸秆直接还田、覆盖还田、堆沤还田等方式，扩大还田面积，有效增加土壤有机质含量。^[14]

玉米秸秆产业应该在现有的工作基础上，既要发挥积累的有效经验，又要学习国外的先进技术，加快秸秆产业向规模化、商品化、市场化、国际化转化，形成秸秆综合利用系统工程和生态建设工程格局。并以发展秸秆产业为契机，进一步发展畜牧业。^[3]