《秸秆基料化利用技术》 第二集

2016-10-27 《乡村讲堂》 中央农广校乡村讲堂

主持人：各位听众、农民朋友，大家好，我是主持人蒋龙。去年初，国务院发文将秸秆禁烧工作纳入对各地大气污染防治实施情况的年度考核和终期考核范围。秸秆焚烧问题的关键不止是因为没有把秸秆当成资源，更没有形成价值，被当成是废弃物，只要把秸秆综合利用起来，不仅可以有效解决秸秆焚烧所带来的环境问题，更能发挥秸秆的自身作用。那在今天的节目时间里，我们连线到了江苏省农业科学院的常志州老师，请他来为我们谈一谈秸秆基料化利用技术。好的，下面我们接通常老师的电话。常老师，您好！

专家：主持人好，听众朋友们，大家好！

主持人：欢迎常老师继续做客我们的节目。在上期节目中，我们介绍了秸秆循环利用的主要实践途径，秸秆还田的几种主要方式，以及秸秆还田对土壤养分的一些调节作用和推动作用，而且还讲到了国外对秸秆还田的使用情况。那么节目的开始，我们先来回顾一下上期的节目内容：

【上期回顾】（配乐）：

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。

“秸秆基料”有什么用途？通常应用在哪些领域？

它主要用途主要四个方面：（1）食用菌生产栽培基质；（2）植物育苗与栽培基质；（3）动物饲养过程中所使用的垫料、固体微生物制剂生产所用的吸附物料；（4）逆境环境条件下用于阻断障碍因子或保水、保肥等功能的秸秆物料，如盐碱土土壤上植树，需要在根部以下填充大量基质材料以防止盐份上移等。

基质有那么多用途，那它与肥料、饲料有什么区别呢？

它与肥料区别在于：肥料是指用于提供、保持或改善植物营养和土壤物理、化学性能以及生物活性，能提高农产品产量，或改善农产品品质，或增强植物抗逆性的有机、无机、微生物及其混合物料，它主要功能在于提供植物营养。而对于栽培基质而言，它是能够代替土壤，为栽培作物提供适宜养分和pH，具备良好的保水、保肥、通气性能和根系固着力的混合轻质材料。基料首要功能是为植物生长提供条件，特别是应具有根系固定、水气协调、养分固持等功能，其次才为养分功能。在农业部肥料登记管理中，基质产品按肥料登记管理程序执行，但基质产品不能作为肥料登记，这都表明了肥料与基质有各自特点且可以明显区分。

它与饲料区别在于：饲料是指能提供动物所需养分素，促进动物生长、生产和健康，且在合理使用下安全、有效的可饲物质，它强调的是可饲物料。而用作动物饲养中垫料，有接触性与非接触性垫料两种类型，它是不可为动物所食用的，主要作用在于吸收水份、调节温度、构建舒适环境，在发酵床养殖中，垫料除上述功能外，还起到能为动物排泄物生物降解提供水分协调、减轻有害有毒物质负面影响以及利于微生物生长繁殖等功能。

主持人：欢迎回来，我是蒋龙，回顾了以上的内容，下面我们继续采访江苏省农业科学院的常志州老师，介绍秸秆基料化利用技术。常老师，针对植物栽培基质，对它的物理与化学性质有什么要求？

专家：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。

主持人：秸秆堆腐工艺有哪几种？请您简单介绍一下。

专家：前面提到植物栽培基质生产完整工艺需要经历堆腐、复配与调配等三阶段。其中复配与调配主要通过将各种原料进行称重，按一定比例进行充分混合，相对较为简单，而秸秆堆腐过程、质量控制则较为复杂。秸秆堆腐主要工艺主要有条垛式与槽式堆肥两种，其它还有仓式、塔式、隧道式等。

主持人：当前，条垛式堆肥翻料设备有哪几种基本形态？ 

专家：槽式堆肥是将物料堆制长条形的堆或条垛，在好氧条件下进行分解，是一种常见好氧堆肥工艺。条垛的横断面一般呈梯形、三角形或不规则的四边形。

条垛式堆肥为自然通风或强制通风或人工或机械翻堆的被动式通风，自然通风或强制通风或通风速率与效果好坏，主要取决于堆肥物料的孔隙度、含水量以及条垛高度等因素，在孔隙度太小或含水量过高或条垛过高均影响通风，会造成堆体中间处于厌氧状态而延长腐熟时间且会产生恶臭气体。当以稻麦秸秆为主要原料进行堆肥时，采用自然或强制通风均因其物料孔隙度小而难以达到预期效果，需要采用翻堆方法以增加堆体物料中氧浓度。为提高堆肥效率，越来越多地采用机械翻料的方式，以代替人工翻堆。

目前，条垛式堆肥翻料设备主要有转鼓式、链板式、螺旋式三种基本形态。随着堆肥厂生产规模扩大，堆肥原料种类的拓展和市场对高质量堆肥的需求增长，现代堆肥业迫切需求攫取性能强、处理量大、曝气均匀稳定的“全能选手”，近年出现了综合三种基本形翻抛机优势的新机型，即：螺旋转鼓式翻堆机（跨骑式翻抛机）、纵向横向输送带式翻堆机、立辊式翻堆机以及双转鼓式翻堆机。

中国农业机械化科学研究院畜禽机械研究所，针对以细长草杆为主要原料的特征，为防止缠草，设计了大直径转鼓，并在后方装配转速较快的小转鼓，它将物料从大转鼓上取出并抛出较远距离，增加了曝气，该设备不但能处理麦草堆垛，还成功应用于棉秆等多种原料的处理上，可较好完成堆腐的起堆、翻堆作业。

目前，国内已有众多企业生产用于条垛式堆肥的翻抛或翻料设备，其型号不同，作业效率与要求不同，应用依据生产规模与能力选择适合的翻抛设备，详细设备参数可查找企业产品介绍或电话咨询。

主持人：槽式堆肥及翻料设备有哪些特点呢？

专家：槽式堆肥是将物料堆积在具一定形状槽中进行堆腐，其槽的形状及大小、深度等参数，依据所采用的翻料设备不同而不同，一般为长条状、深度在1.5-3米、长度50-150米。槽式堆肥系统的动态过程一般为7-10d，温度的控制取决于环境温度和翻堆频率。和强制通风堆肥系统相比，自然通风的槽式堆肥系统能保证堆体内部的堆料温度均匀分布，与塔式、仓式和隧道式等堆肥方式，槽式堆肥又是一种半开放式堆肥，堆肥过程的可视性，使得操作者可以随时对搅拌、通气和调湿过程进行调节控制，因此物料发酵相对较快而均匀。而相对于条垛堆肥，它也可以进行封闭，进行自动化控制操作，并可对堆肥尾气收集处理与集中排放，减少堆肥尾气对周边环境影响，改善翻堆作业的工况条件。目前现代化堆肥工厂中，槽式堆肥工艺是应用最多的一种设施堆肥方式，尤其适用于人口密集地区或温度较低的北方地区。目前用于槽式翻堆机主要有滚筒式、螺旋式、链板式和翻倒轮式。

主持人：好的，前面我们介绍了植物栽培基质对物理与化学性质的要求。而且也讲到秸秆堆腐主要工艺主要有条垛式与槽式堆肥两种，常老师也给我们介绍了这两种设备的特点。那稍后我们再继续请常老师介绍秸秆基料化利用技术，欢迎您接听收听！

【片花】配乐：每年秋收之际，总有大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧，不仅污染了环境，同时也造成了严重的资源浪费。实际上，秸秆是一种具有多用途的生物质资源，农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等。近年来，我国秸秆的综合利用率不断提升，2013年已经达到约76%。但与农业发达国家相比，仍有很大的进步空间。

下面我们先来看看秸秆的综合利用有哪些好处？

秸秆的饲料化是秸秆综合利用的一个方面。随着人们对秸秆的了解，秸秆的利用价值也越来越显现出来。2014年，国家发改委和农业部编制的《秸秆综合利用技术目录》发布，提出了秸秆资源肥料化、饲料化、原料化、基料化和燃料化等“五料化”利用途径。

肥料化应用是秸秆综合利用中的重要一块。近年来，通过推广机械粉碎还田、保护性耕作、腐熟还田、秸秆堆沤、秸秆生物反应堆等技术，我国秸秆肥料化利用率逐年提高。2012年，全国秸秆肥料化利用量2.0895亿吨，占秸秆可收集量的26.4%,秸秆还田对增加土壤有机质、提高土地综合肥效和生产能力，起到了重要的作用。

同时，秸秆也可以通过沼气、固化成型燃料、热解气化、直燃发电等方式，直接转化为清洁能源，效果十分明显。2012年，全国秸秆能源化利用量1.079亿吨，占秸秆可收集量的13.6%。

此外，由于秸秆含有丰富的碳、氮、矿物质等营养成分，且资源丰富、成本低廉，为其基料化利用提供了便利。目前，利用秸秆作为基料栽培的食用菌品种有平菇、双孢菇、香菇、金针菇、木耳、鸡腿菇、杏鲍菇等，栽培技术成熟，潜力很大。

那么如何进一步提升秸秆的综合利用率呢？

提高秸秆综合利用水平的关键是明确秸秆利用的主导方式。对于土地而言，土壤有机质保持在一个合理的区间内将利于作物的生长，而秸秆还田是提高土壤有机质含量最直接也最有效的方法。秸秆还田包括直接还田和养畜过腹还田两种主渠道。中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员毕于运说，秸秆直接还田不是最高效的秸秆利用方式，大力发展种养一体化的新型农牧综合体，建立新型的、高水平的、现代的农牧结合制度，实现秸秆直接还田与秸秆过腹（厩肥）还田有机结合，将是我国秸秆循环利用的主导方向。同时，要提高秸秆还田质量，尽可能做到“粉得碎、撒得匀、混得均、埋得深”。

国家发改委、农业部等有关行政管理部门提出，要加快制定农作物收获留茬标准，降低违规焚烧的可能性。同时开展关键和共性技术研发，对技术进行集成配套，加大机械设备开发力度，引进消化吸收适合我国国情的国外先进装备和技术。此外还需提高秸秆综合利用附加值，突破秸秆乙醇、秸秆多糖单糖、秸秆淀粉生产等深层次技术障碍。

好的，了解了秸秆资源“五料化”的利用途径，稍后我们继续播出秸秆基料化利用技术，欢迎您接着收听！

主持人：欢迎回来，我是蒋龙，下面我们继续采访江苏省农业科学院的常志州老师。前面常老师介绍秸秆堆腐主要工艺主要有条垛式与槽式堆肥两种，也谈到了这两种设备的特点，那么下面继续听常老师介绍秸秆基料化利用技术。常老师，对植物栽培基质的操作是我们比较关心的，在这个操作过程中有哪些要点？

专家：（1）用于制备秸秆栽培基质原料应符合下列指标要求：含水量为55-65％，有机质含量为>50％，碳氮比(C／N)为25：1～35：1，碳磷比（C／P）为100：1～400：1，重金属含量应符合NY525-2012 中规定，原料pH值为6.0-8.0，原料不能混入其它异物，农作物秸秆事先要进行破碎，破碎长度小10cm，与畜禽粪便混合比例1: 0.2-0.5(W/W)。

（2）条垛式发酵物料堆成梯形，底部宽2.5-3.0m，顶部宽1.0-1.5m，高度1.2m，长度根据场地确定，可选用跨骑式翻抛机进行翻堆设备；槽式发酵两侧墙体采用砖墙或混凝土墙，墙体强度应能支撑槽式翻堆机。槽宽6-10m，墙体高度1.6-1.8m，物料堆积高度1.2m，长度根据场地确定。槽式翻堆机横跨安装在两侧墙体上的轨道内，应采用槽式自动行走螺旋式或提升式翻料机； 

（3）堆肥发酵过程，将原料接种有机物料腐熟菌剂，以加快发酵进程，接种量可根据商品秸秆有机物料腐熟菌剂产品说明。将接种调制好的原料转至槽式发酵槽中，或在场地中堆成条垛状，进行一次高温发酵，堆层高度1.2-2.0m，发酵过程中，应定时测定堆层温度的变化情况，当堆温达到55℃后进行翻堆，每3-4天翻堆一次，堆层各测试点温度均应保持在55℃以上且持续时间不得少于5d，发酵温度不宜大于75℃。翻堆3-4次后将物料转入二次堆肥场进行二次静态发酵，不再翻堆。

对于条垛式堆腐，为使物料堆腐腐熟度均匀，经历高温堆肥后，应将物料进行混合，再进行二次静态堆肥。

发酵周期应符合《畜禽粪便无害化处理技术规范》（NY/T 1168-2006）规定，各季节堆肥发酵周期的最少持续天数通过发芽指数试验确定。一次高温堆肥发酵不得少于10d，二次后熟发酵不得少于30d。

主持人：在植物栽培基质生产过程中注意哪些事项？对一些物理指标还有污染特性等我们应该注意什么？

专家：（1） 秸秆复合基质作为一种轻型基质，其容重、密度和总孔隙度应适中，但应控制复配材料珍珠岩等的比例。珍珠岩的密度比水轻，在大量灌水时会浮在水面致使下层珍珠岩颗粒与根系脱离，造成伤根，植株也容易倒伏，因此切忌复配时为了降低容重而添加过量的珍珠岩和蛭石。经验表明，通常珍珠岩的比例不超过30%。

（2） 要通过栽培基质的理化性质检测和生长性试验等两个标准，来能确定最佳基质。秸秆基质复配后各项理化指标往往不能同时达到理想的标准范围，各项物料的添加在改善一部分性状的同时，往往对其他指标产生一定程度的负面作用，因此最佳配方的选择还应通过基质栽培实验验证，以作物生长状况优劣作为重要参考标准。

（3） 秸秆堆肥发酵过程中应严格监测其各理化性状动态变化，以腐熟度作为综合评价指标衡量堆腐产品的质量标准。物理指标，如温度、气味、颜色等随堆肥过程的变化比较直观,可以用作定性的判断标准；化学指标如C/N、氨化合物、有机化合物、阳离子交换量、腐殖质含量等；生物学指标如微生物种群和数量、酶种类及活性、植物毒性指示以及一些卫生指标。单一指标无法全面反映实际堆肥过程的腐熟特征，且各项指标的检测都具有一定的局限性，应采取综合指标进行评判。

（4）基质安全性。由于许多养殖企业畜禽饲料添加剂质量标准和管理不够严格，造成许多地方在饲料添加剂中大量使用铜、锌、锰、钴、硒、碘、砷等中微量元素，畜禽粪便中重金属和有机污染物超标率高，因此，秸秆基质添加畜禽粪便时应严格测定其重金属等有害物质含量，对于其含量较高的基质不能用于可食作物栽培，而应多用于观赏性植被的栽培。

主持人：好的，非常感谢常老师做客我们的节目，就秸秆基料化利用技术，给我们大家所做的一个详细的介绍。好的，再次感谢常老师，谢谢！

专家：谢谢大家！