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湖南省農(nóng)作物秸稈資源利用模式
【農(nóng)機(jī)網(wǎng) 科技創(chuàng)新】 一、秸稈粉碎還田模式
“水稻收割+稻草粉碎+稻草拋撒+噴灑腐稈劑+撒播紫云英種子”五位一體綠肥輕簡生產(chǎn)模式
(1)模式內(nèi)涵：
在水稻收割機(jī)上安裝秸稈腐稈劑噴灑裝置和秸稈粉碎裝置，不僅有利于秸稈還田，而且能防止農(nóng)業(yè)機(jī)械對土地的多次碾壓，噴灑出的霧狀秸稈腐稈劑均勻、與稻草的粘合度好，促進(jìn)了秸稈的腐解，為紫云英的出苗提供覆蓋和后期生長提供養(yǎng)分。
(2)模式特點(diǎn)：
通過在噴灑管的兩側(cè)布置擋風(fēng)板，起到遮擋風(fēng)流的作用，降低環(huán)境中的風(fēng)流對從噴嘴噴出的秸稈腐解劑的影響，防秸稈腐解劑在風(fēng)流作用下沿著噴灑管長度方向飄散，有利于提高秸稈腐解劑噴灑的均勻性和與稻草的粘合效果，調(diào)整支板在擋風(fēng)板不同位置處的限位框內(nèi)，便于根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整擋風(fēng)板的高度，提高適用性。達(dá)到紫云英種子均勻撒播在地，粉碎的稻草均勻覆蓋在種子上的目的，為紫云英種子的出苗提供了保溫、遮陰，且厚度不影響出苗，粘合有腐解劑的稻草前期的快速腐解為紫云英種子的前期生長提提供養(yǎng)分，紫云英前期生長不需要施肥。
(3)模式流程和裝置設(shè)計(jì)：
水稻收割稻草粉碎拋撒噴灑腐稈劑和種子撒播的裝置(圖1)，包括水稻收割機(jī)、安裝在水稻收割機(jī)上排料口處的秸稈粉碎機(jī)和安裝在秸稈粉碎機(jī)上表面的紫云英種子撒播機(jī)，排料口上表面安裝儲腐稈劑箱，儲腐稈劑箱外表面安裝軟管連接增壓泵進(jìn)水端，增壓泵出水端連接噴灑管，噴灑管設(shè)置在秸稈粉碎機(jī)遠(yuǎn)離排料口的一側(cè)，噴灑管外表面下部位置等距安裝多個噴嘴，噴灑管的兩側(cè)均設(shè)有擋風(fēng)板，擋風(fēng)板背離噴灑管的一面等距固定多個限位框，限位框與擋風(fēng)板固定連接，限位框內(nèi)設(shè)有支板，支板固定在限位框內(nèi)，支板遠(yuǎn)離限位框的一端套設(shè)U型框，U型框與水稻收割機(jī)固定連接，支板通過第二連接螺栓固定在U型框內(nèi)。
圖1五位一體裝置
二、秸稈肥料化(有機(jī)肥)利用模式
(1)模式內(nèi)涵：
收集秸稈與農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物(畜禽糞便、藥渣、菜餅、菌渣等)進(jìn)行無害化處理、腐熟發(fā)酵，添加微生物菌種，制作功能項(xiàng)較強(qiáng)的生物有機(jī)肥，生物有機(jī)肥有機(jī)質(zhì)含量高，能夠改善土壤理化性狀，增強(qiáng)土壤保水、保肥、供肥的能力，緩解長期施用化肥造成的土壤酸化、板結(jié)。
(2)模式流程：
收集秸稈→粉碎→原料組織→進(jìn)料→輔料添加及調(diào)節(jié)C/N、含水量等→攪拌均勻→堆放發(fā)酵與定期翻堆→腐熟完成→添加功能微生物→二次發(fā)酵→質(zhì)量檢測→造粒→成品裝袋→成品入庫。
(3)模式特點(diǎn)：
利用農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便和微生物菌種，生產(chǎn)有機(jī)肥實(shí)現(xiàn)了“秸稈-離田-有機(jī)肥-還田”循環(huán)利用模式；通過推廣秸稈有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù)，既可使秸稈廢棄物得到無害化處理，又可以通過生物有機(jī)肥增產(chǎn)增效，實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的有機(jī)結(jié)合；秸稈與農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的資源化循環(huán)利用是農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的重要基礎(chǔ)。
三、秸稈飼料化模式
1、頭飼再食型飼糧兩用水稻秸稈全量利用模式
(1)模式內(nèi)涵：
再生稻作為“一種兩收”的生產(chǎn)方式，再生季成本低，管理簡單，是一種高效高產(chǎn)輕省的周年水稻生產(chǎn)方式；青貯、黃貯技術(shù)是分別將水分含量較高的全株(65%左右)和秸稈原料(50%左右)通過添加適量的水分(控制在65%~70%)和復(fù)合菌劑，在厭氧條件下，使原料纖維素、半纖維素及一些木質(zhì)素降解轉(zhuǎn)化為易發(fā)酵的糖類，而糖類經(jīng)有機(jī)酸發(fā)酵轉(zhuǎn)化為乳酸和揮發(fā)性脂肪酸，提高秸稈的營養(yǎng)價值。再生稻頭季由于高溫灌漿，稻谷做口糧時碾米品質(zhì)、外觀品種和食味品質(zhì)較差，因此，將再生稻頭季刈割全株做青貯，再生季收獲稻谷后的秸稈作黃貯，不僅使再生季的產(chǎn)量米質(zhì)大幅提升，而且又能將秸稈進(jìn)行全量離田處理，通過草食動物過腹還田。青貯和黃貯后的秸稈飼料可以周年或跨年儲存。以再生稻秸稈飼料為基礎(chǔ)日糧飼喂牛、羊，通過補(bǔ)充適宜比例的蛋白質(zhì)飼料和部分青綠飼料，可以產(chǎn)生正的飼料組合效應(yīng)。牛、羊飼養(yǎng)試驗(yàn)表明，再生稻頭季全株青貯料適口性好，飼喂效果大幅優(yōu)于干稻草，與全株青貯玉米相當(dāng)。
(2)模式流程：
首先通過栽培技術(shù)進(jìn)行定向栽培管理，為形成再生稻頭季飼料化利用提供原料基礎(chǔ)；頭季全株經(jīng)過適時刈割、砸短、添加菌種密封發(fā)酵，形成品質(zhì)較佳的青貯發(fā)酵飼料；頭季全株也可以經(jīng)過適時刈割、烘干、粉碎，添加能量、蛋白和微量元素經(jīng)過配方調(diào)制制粒，形成全價顆粒飼料。再生季水稻收獲后，秸稈立即撿拾打捆，裝袋或裹包黃貯，形成黃貯飼料。飼食兩用型再生稻秸稈全量利用的基本流程是：
水稻定向栽培→頭季適時刈割→全株青貯或制粒→再生季完熟收獲→秸稈黃貯或制粒。
(3)主要優(yōu)點(diǎn)：
該模式能保障草食動物粗飼料安全、穩(wěn)定粗飼料供應(yīng)，提供的水稻青貯、黃貯，養(yǎng)殖戶可與種植戶直接訂單對接，減少中間環(huán)節(jié)，既提高水稻秸稈利用價值，又降低草食動物粗飼料成本；通過定向栽培，再生稻頭季鮮草產(chǎn)量可達(dá)2.5噸/畝，再生季稻米產(chǎn)量可達(dá)450kg以上，與現(xiàn)有再生稻種植模式相比，顯著提高經(jīng)濟(jì)效益；模式可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源利用節(jié)約化、農(nóng)業(yè)投入減量化、生產(chǎn)過程清潔化，一田兩用，糧飼生產(chǎn)協(xié)調(diào)，助推構(gòu)建生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)體系，推動資源節(jié)約型、環(huán)境友好型和生態(tài)保育型農(nóng)業(yè)發(fā)展，提升農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)水平和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全水平。
2、秸稈青/黃貯飼料化模式
(1)模式內(nèi)涵：
農(nóng)作物秸稈含有豐富的營養(yǎng)和可利用的化學(xué)成分，通過物理、化學(xué)、生物等處理方法，添加輔料和營養(yǎng)元素，可以制成營養(yǎng)齊全、適口性好的牲畜飼料。秸稈青(黃)貯是在適宜的條件下，通過有益厭氧菌如乳酸菌等大量繁殖抑制腐敗菌等微生物活動，從而達(dá)到抑制和殺死多種有害微生物保存飼料的目的。
(2)模式流程：
第一步，將收集的農(nóng)作物秸稈通過揉絲機(jī)進(jìn)行柔絲破碎，混勻，經(jīng)進(jìn)料斗至輸送體輸送到打包機(jī)罐體內(nèi)；第二步，物料全部進(jìn)入罐體后通過打包機(jī)和生物膜進(jìn)行打包，以便儲存；經(jīng)過微生物發(fā)酵作用，達(dá)到長期保存其營養(yǎng)成分的一種處理技術(shù)方法。
(3)主要優(yōu)點(diǎn)：
秸稈通過青(黃)貯、壓塊、膨化等方式加工成牲畜飼料，提高了秸稈飼料轉(zhuǎn)化效率，拓展了飼料來源，節(jié)約了飼料用量，有效緩解糧食供需矛盾；通過秸稈飼料化利用，緩解了禁燒壓力，保護(hù)了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，又大幅降低了飼料企業(yè)原料成本，進(jìn)而減少農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)成本，增收節(jié)支，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈良性發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)“精料型”畜牧業(yè)向“節(jié)糧型”畜牧業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。按現(xiàn)有的飼養(yǎng)飼料成本計(jì)算，秸稈飼料可以創(chuàng)造3倍左右的經(jīng)濟(jì)利益，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)戶、飼料生產(chǎn)企業(yè)與養(yǎng)殖大戶的多方共贏。
四、秸稈基料化模式
1、大球蓋菇秸稈利用模式
(1)模式內(nèi)涵：
通過開溝等方式將秸稈放置于溝中，接種大球蓋菇菌種后再覆土，采收大球蓋菇。利用植物秸稈(殼)為原料，可在大田、林地或大棚能進(jìn)行間作套種、溫室大棚反季栽培；同時可在不加麥麩等輔料的條件下即可栽培正常出菇。大球蓋菇種植技術(shù)簡單，種植原料豐富，適應(yīng)性廣，投入低，產(chǎn)值高，勞動量小，經(jīng)濟(jì)效益相比其它種植業(yè)優(yōu)勢明顯；還能充分利用農(nóng)閑水田與冬季農(nóng)閑勞動力，是一種操作方便的秸稈綜合利用模式。
(2)模式流程：
主要包括菌種培養(yǎng)、菌床制作、接種菌劑、采收等環(huán)節(jié)。食用菌菌種篩選→菌種制備→栽培袋制作→子實(shí)體栽培→溫度調(diào)節(jié)、光誘導(dǎo)、CO2濃度控制、輔助技術(shù)→產(chǎn)品采后處理。
(3)主要優(yōu)點(diǎn)：
消除稻草焚燒帶來的環(huán)境污染，提高了水田肥份，促進(jìn)次年水稻產(chǎn)量提高；對農(nóng)村調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，農(nóng)戶增產(chǎn)增收，具有良好經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益與社會效益。
在栽培時間適宜、培養(yǎng)料配方適宜和管理得當(dāng)?shù)那闆r下畝產(chǎn)一般1500～2000kg，保護(hù)地栽培畝產(chǎn)一般可以達(dá)到2000～2500kg。當(dāng)前，鮮菇市場售價為20～30元/kg、春季鮮菇市場售價約為10元/kg，經(jīng)濟(jì)效益可觀。
2、秸稈生產(chǎn)草菇、長根菇利用模式
(1)模式內(nèi)涵：
將收集的水稻秸稈經(jīng)過粉碎、浸泡、除水、發(fā)酵、殺菌等物理化學(xué)過程加工成栽培基質(zhì)，接種草菇。
(2)模式流程：
水稻秸稈切成短段或碎屑，用1-3%的石灰水浸泡12h左右，堆積24h，濕料含水量為70-75%，多余水份濾除或壓榨去除。將濕料拌入輔料后堆積蓋膜，進(jìn)行好氣性發(fā)酵，待堆溫升至60℃時，保持0.5d后翻堆。堆溫再次上升至60℃時保持6d后散堆。堆料送往栽培室或菇場使用時，采用高溫殺菌(70℃以上高溫密閉8h)后通風(fēng)再行草菇接種。
原料準(zhǔn)備→料預(yù)處理→混料→發(fā)酵→鋪料→巴氏消毒→接種→發(fā)菌管理→出菇管理→清房。
(3)主要優(yōu)點(diǎn)：
通過秸稈基料化生產(chǎn)出的草菇質(zhì)優(yōu)、味鮮，豐富了人們生活食材，提高了企業(yè)和菇農(nóng)經(jīng)濟(jì)收益；經(jīng)濟(jì)效益可觀，正常產(chǎn)量為100㎏稻秸產(chǎn)鮮草菇20㎏，按市價約40元/㎏，每噸秸稈可產(chǎn)出8000元；可按“公司+農(nóng)戶”模式，采取“統(tǒng)一提供菌種、統(tǒng)一生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)、統(tǒng)一訂單保回收、統(tǒng)一市場銷售”方式帶動農(nóng)戶發(fā)展草菇產(chǎn)業(yè)。
3、果菌套種模式
(1)模式內(nèi)涵：
主要利用農(nóng)作物秸稈與木屑、松木屑、甘蔗渣、豆渣等制作黑木耳、松茸、竹蓀、靈芝等栽培基質(zhì)，菌類與藍(lán)莓、樹莓、葡萄等名優(yōu)水果套種，藍(lán)莓、樹莓、葡萄為菌類生長提供了舒適的自然生長環(huán)境，菌類生長采收后的基料藍(lán)莓、樹莓、葡萄的生長增加了優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，同時果木林地15~20㎝厚的基料墊層有效抑制了雜草生長。
(2)模式流程：
原料準(zhǔn)備→料預(yù)處理→混料→發(fā)酵→巴氏消毒→鋪料→接種→發(fā)菌管理→出菇管理。
(3)主要優(yōu)點(diǎn)：
促進(jìn)循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，為秸稈綜合利用，點(diǎn)廢成金提供了有效示范；秸稈制作菌類栽培基質(zhì)不僅為菌類提供了良好的生長環(huán)境，為果類生長提供了良好的有機(jī)肥料，15~20cm厚的基料也能有效抑制雜草的生長；經(jīng)濟(jì)效益可觀，鮮木耳、縣靈芝、松茸以及竹蓀等市場價格較高，利潤可觀。
五、秸稈制作燃料顆粒能源化模式
(1)模式內(nèi)涵：
秸稈生物燃料顆粒主要是以作物以及廢棄物為原料供熱，代替有限資源石油、天然氣、煤炭等燃燒，以起到綠色環(huán)保等目的。在當(dāng)前國家環(huán)保要求小型鍋爐禁止燃煤的情況下，秸稈制作燃料顆粒能源化完全可以替代燃煤，一方面綠色環(huán)保，同時也使秸稈得以綜合利用。
(2)模式流程：
秸稈經(jīng)過初步烘干(秸稈濕度大于20%時需要)→破碎→粉碎→顆粒擠壓成型(制粒)→成品(冷卻)。秸稈的能源化利用，秸稈造粒要求原料的水分在20%以下，如果水分過高需要烘干，然后經(jīng)過破碎、粉碎、成型，可根據(jù)客戶的需要制造*燃燒熱量的生物質(zhì)顆粒。
(3)主要優(yōu)勢
避免了秸稈露天集中焚燒，遏止了大氣、水環(huán)境的繼續(xù)污染；秸稈生產(chǎn)生物燃料顆粒可替代燃煤實(shí)現(xiàn)能源利用方式轉(zhuǎn)變，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)業(yè)化前景。
六、秸稈原料化模式
1、秸稈加工優(yōu)質(zhì)生態(tài)板材技術(shù)
(1)模式內(nèi)涵：
以農(nóng)作物秸稈為主要原料生產(chǎn)生態(tài)人造板，加工性能優(yōu)于刨花板，產(chǎn)品色澤自然亮麗、密度均勻，可與木質(zhì)板相媲美，這是中密度纖維板、刨花板無法實(shí)現(xiàn)的。生產(chǎn)采用MDI膠粘劑，不含甲醛，防水性能好，吸水膨脹率低，膠粘劑用量僅3-5%，無需添加防水劑，從而大大降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，完全符合綠色環(huán)保要求，廣泛用于建筑、裝潢、家具、工藝品、家電外殼等，相對其他板材優(yōu)勢明顯，市場競爭力強(qiáng)。秸稈通過雙通道芯表層干燥系統(tǒng)，在秸稈回收到工廠之后，通過原材料檢查、切斷、粉碎、篩選、打磨、拌無醛膠等工藝后，直接進(jìn)到預(yù)壓機(jī)進(jìn)行預(yù)壓，再進(jìn)到核心壓機(jī)，通過高溫高壓的過程，終形成真正無醛環(huán)保的生態(tài)板材。
(2)模式流程：
稻草秸稈→干燥粉碎→篩選→拌膠→芯層鋪裝→預(yù)壓→熱壓→涼板→養(yǎng)生→砂光→鋸切→包裝→出庫
(3)主要優(yōu)點(diǎn)：
低碳環(huán)保產(chǎn)品使用秸稈纖維替代普通木纖維，具有雙重低碳減排效應(yīng)；每制造1立方米生態(tài)秸稈板，需使用1.2噸秸稈，可減少的碳排放為2.52噸，其次間接減少森林砍伐，每生產(chǎn)1立方米秸稈板減少樹木砍伐、保護(hù)森林產(chǎn)生的碳減排達(dá)到5.49噸，有效減少秸稈焚燒帶來的霧霾等影響，減少木材消耗量，保護(hù)青山綠水的優(yōu)美環(huán)境。
2、秸稈制作花炮基座生產(chǎn)模式
(1)模式內(nèi)涵：
傳統(tǒng)花炮基座主要是以廢紙加工而成，本模式將作物(水稻)秸稈通過撿拾打捆機(jī)收集移出稻田，經(jīng)烘干，再粉碎成10毫米左右的稻草纖維，然后再按一定比例加入粘合劑、阻燃劑及其他配料，以機(jī)械攪拌、擠壓成型、恒溫固化，后通壓包成型制成花炮底座，入庫、銷售，既提高了秸稈的附加值，也解決了花炮企業(yè)的原料問題。
(2)模式流程：
稻草秸稈收集→前處理→粉碎→加入粘合劑混合→鋪裝→熱壓成型→冷卻脫模→檢查→入庫。
(3)主要優(yōu)點(diǎn)：
通過秸稈綜合利用與地方產(chǎn)業(yè)的有機(jī)結(jié)合，增加了就業(yè)，提高了秸稈的價值及利潤；農(nóng)民將廢棄在田間的秸稈收集后送至利用企業(yè)可增加收入；利用秸稈替代廢紙，作為煙花底座原料，可降低煙花底座生產(chǎn)企業(yè)的原料成本，同時減少造紙帶來的污染；應(yīng)用秸稈替代廢紙，可減少森林的砍伐，增加綠色覆蓋面積，減少水土流失。
3、秸稈制作防滑草支墊
(1)模式內(nèi)涵：
秸稈經(jīng)過初步分揀、梳理、壓縮等過程，在壓縮以后用鐵絲進(jìn)行捆扎，終形成防滑性較強(qiáng)的適合鋼鐵廠使用的防滑草支墊。使用稻草的整草，從根本上了減少了秸稈留田。將原來的“農(nóng)業(yè)廢棄物”變廢為寶，產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)價值，農(nóng)業(yè)合作社和農(nóng)民增收，有利于促進(jìn)農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)戶秸稈收集積極性和效益。
(2)模式流程：
第一步，收集整草，一般長度為80~100左右厘米為宜；第二步，把收集的稻草梳理；第三步，梳理后的稻草使用壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，壓力在70噸左右，把稻草物理加工，壓縮成1.5米長寬0.16米，厚0.15米的草支墊，秸稈加工草支墊完成。
(3)主要優(yōu)點(diǎn)：
秸稈加工制成的草支墊主要作為防滑材料大量應(yīng)用于鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)，是裝載鋼坯、板坯、卷鋼、管材、水泥軌枕、電桿、建筑水泥構(gòu)件、石料等各種型材及大件貨物加固的防滑襯墊，其生產(chǎn)方式投資小、占地面積小，操作簡便，且能帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益。目前草支墊價格在5-6元/條。
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