循环农业与农村生态文明建设.ppt

循环农业与农村循环农业与农村生态文明生态文明 建设建设曾经的青山绿水！浓浓的乡土气息！第一部分 循环农业目 录l循环农业产生背景l循环农业内涵和特征l国内外循环农业的发展及典型模式l我国循环农业发展存在的不足人类与环境关系发展阶段史前文明人类畏惧、崇拜自然（老子老子）：以采集和狩猎卫生，人类认识和改造自然的能力很低，被动适应环境，依赖自然，对自然有一种畏惧和盲目崇拜的心理（神明、图腾崇拜）。农业和工业文明人类无视自然，试图主宰自然（培根培根）：人类改造自然的能力不断提高，对自然的依赖性大大减弱，但人类单纯地把环境看作人类活动的场所和任意开发的对象，盲目政府自然，把自己当成世界的主宰。后工业文明寻求与自然协调发展（恩格斯恩格斯）：日益严峻的人口、资源与环境问题，人类开始反思，重新认识人与环境之间的关系。只有保持同环境的平衡和协调，才能生存和发展。20世纪最重要的发现？世纪最重要的发现？认识生态问题认识生态问题60年代，被西方视为五大生态危机（人口、粮食、能人口、粮食、能源、资源、环境等问题）源、资源、环境等问题）日趋严重，其本质或关键是在工在工业化过程中没有解决好生物与环境的关系尤其是人与环境业化过程中没有解决好生物与环境的关系尤其是人与环境的关系。的关系。爱因斯坦的相对论，计算机的发明等？但一些学者却认爱因斯坦的相对论，计算机的发明等？但一些学者却认为，本世纪头等重要的发现是：人类初步认识了地球存为，本世纪头等重要的发现是：人类初步认识了地球存在极限。在极限。1 1、社会需求、社会需求n2020世纪世纪4040年代后，随着发达国家将现代科学技术大规模地应年代后，随着发达国家将现代科学技术大规模地应用于农业中，对农业的发展产生了一些副作用。用于农业中，对农业的发展产生了一些副作用。6060年代以来年代以来全球生态危机的爆发和人们寻求解决对策以及资源环境保护全球生态危机的爆发和人们寻求解决对策以及资源环境保护的宏观形势条件下应运而生。的宏观形势条件下应运而生。湿湿 地地 退退 化化水土流失水土流失循环农业产生背景发达国家发达国家高度的工业化和强烈集约型的农业经营带来的环境污染高度的工业化和强烈集约型的农业经营带来的环境污染提出提出“无废物无废物”、“无污染无污染”（Zero-dischargeZero-discharge），但），但经济负担重、污染转移，再次污染经济负担重、污染转移，再次污染运用生态系统的某些自净功能如生物净化功能来实现其污运用生态系统的某些自净功能如生物净化功能来实现其污染治理的目标，于是在发达国家便产生了生态农业研究。染治理的目标，于是在发达国家便产生了生态农业研究。发展中国家发展中国家人口增长，资源破坏、生产不足和环境污染共同组成的人口增长，资源破坏、生产不足和环境污染共同组成的“综合症综合症”。低耗、高效、无或少废物生产的适用技术低耗、高效、无或少废物生产的适用技术生态农业和循环农业恰恰符合这些特点生态农业和循环农业恰恰符合这些特点循环农业产生背景2 2、科学理论和方法论基础、科学理论和方法论基础生态学迅速发展，生态理论体系的逐步完善：系统论、控制论、生态学迅速发展，生态理论体系的逐步完善：系统论、控制论、信息论、协同论、耗散结构理论、突变论及混沌现象、自组织理信息论、协同论、耗散结构理论、突变论及混沌现象、自组织理论等；农田生态学、农业生态学、城市生态学、区域生态学等；论等；农田生态学、农业生态学、城市生态学、区域生态学等；系统科学的迅速系统科学的迅速发展，特别是系统工程学在各领域中的广泛应发展，特别是系统工程学在各领域中的广泛应用为生态工程的研究也提供了理论方法论基础，发挥了重要作用。用为生态工程的研究也提供了理论方法论基础，发挥了重要作用。系统分析方法和计算机技术，以及生态学、生物学、农学、土系统分析方法和计算机技术，以及生态学、生物学、农学、土壤学等学科领域新技术、新方法的发展，为生态农业的研究和实壤学等学科领域新技术、新方法的发展，为生态农业的研究和实践提供方法论和技术的基础。践提供方法论和技术的基础。生态农业和循环农业的产生有着历史的背景与实际的需要，在生态农业和循环农业的产生有着历史的背景与实际的需要，在理论上理论上、方法方法上和技术上都已有了一定的基础。上和技术上都已有了一定的基础。循环农业产生背景循环农业产生背景在我国，近半个多世纪以来，农业的增长在很大程度上依赖资源开发和化石资源投入的增加，在世界上创造了用7%土地养活22%人口的奇迹。但同时，由于大量使用化肥、农药、生长调节剂等化学物品，造成了环境污染、生物多样性减少或消失、土壤板结造成的自然肥力退化、地下水资源污染和食品安全等问题。大气污染 深受工业污染之苦的村民纷纷起来抗议，要求停止修建污染严重的企业。农村生活饮用水源地受到污染，对以此为生的居民造成极大的伤害！福建紫金矿业废水外渗致重大污染福建紫金矿业废水外渗致重大污染-致致378万斤鱼死亡万斤鱼死亡工业化农业带来的染污2011年8月16日央视新闻1+1：迷雾重重的“铬”污染云南曲靖陆良化工实业有限公司，违规堆放铬渣，1989年投产后一直将产生的大量废料铬渣堆放在珠江源头南盘江边的厂区内，最多时达28.84万吨，铬渣堆放点附近出现癌症村 多人患病去世。受到农村生活垃圾污染的农田和河流！由于秸秆禁烧，秸秆随意丢弃在河道和路边！农村生态问题：农村生态问题：迫在眉睫！迫在眉睫！因此，节能减排、降低污染、保护生态环境、提高资源利用效率和经济增长质量，我国农业肩负着义不容辞的责任。我们需要协调社会经济资源环境的关系，促进我们需要协调社会经济资源环境的关系，促进人类的可持续发展人类的可持续发展循环农业生态工程循环农业生态工程20世纪70年代后，在寻找实现农业可持续发展的有效途径中，发达国家先后出现了“有机农业”、“生态农业”等替代农业思潮。但由于产品成本高，在生产实际中应用受限。促进农业可持续发展，必须要有一种全新的替代机制。在这样的背景下，以生态农业为基础，能够有效促进农业可持续发展的循环农业循环农业应运而生。循环农业产生背景循环农业内涵在经济和环境协调发展方针指导下，总结吸收各种农业发展模式的成功经验，运用生态学、经济学原理以及系统工程方法，因地制宜利用现代科学技术并与传统农业精华相结合，依据“整体、协调、循环、再生”的要求，合理组织农业生产，实现高产、优质、高效与可持续发展，达到经济、生态和生态三大效益的有机统一。循环农业主要特征提倡农业的产业化经营，改善农业生产技术，实施农业清洁生产，注重改善农业生产环境；利用高新技术优化农业系统结构，按照“资源-农产品-农业废弃物-再生资源”反馈式流程组织农业生产，提高资源的利用效率；延长农业生态产业链，通过废物利用、要素耦合等方式与相关产业形成协同发展的产率网络。国内外循环农业的发展及模式-国外“再利用、减量化、资源化”原则是循环经济的“3R”原则，属于过程性、输入端和输出端方法，各国结合其资源特征、产业结构，发展了多种循环农业模式，都充分体现了循环经济的“3R”原则。美国是世界上最早发展循环农业的国家之一，基本目标是建立一种保护农业生态环境的农业生产体系。国外主要的循环农业模式具体如下：日本爱东町地区循环农业日本爱东町地区循环农业爱东町地区循环农业的核心内容是发展油菜生产。一方面，油菜籽利用后遗留的油渣可以通过堆肥或饲料化处理得到优质的有机肥料或饲料；另一方面，回收废弃食用油，再加工处理成生物燃油。爱东町地区循环农业有效促进了资源在农业经济系统中的高效再生，减少了外部资源投入和农业废弃物排放，实现了资源合理循环再利用和生态环境保护，符合循环经济的基本原则。国内外循环农业的发展及模式-国外德国的“绿色能源”农业20世纪90年代初，德国科学家发现可从一些农产品中提取矿物能源和化工原料替代品，实现农产品的循环再利用，这些生物质能源和原料是绿色无污染的，德国联邦政府开始重视发展此类经济作物。德国科学家对甜菜、马铃薯、油菜、玉米等进行定向选育，从中制取乙醇、甲烷，成功地研制出绿色能源；从菊芋植物中制取酒精；从羽豆中提取生物碱。油菜籽是德国目前最重要的能源作物，不仅可用作化工原料，还可提炼植物柴油，代替矿物柴油用作动力燃料。国内外循环农业的发展及模式-国外美国的精准农业美国的精准农业精准农业也称精确(细)农业，追求以最少的投入获得优质的高产出和高效益。美国是世界上实施精准农业最早的国家之一，l990年后，美国将GPS系统技术应用到农业生产领域，明尼苏达州农场进行了精确农业技术试验，用GPS指导施肥的作物产量比传统平衡施肥作物产量提高30左右。试验成功后，小麦、玉米、大豆等作物的生产管理都开始应用精确农业技术。国内外循环农业的发展及模式-国外以色列节水农业以色列节水农业为了保持区域水环境和生态的持续稳定，以色列的循环农业突出体现为完善的节水农业体系。喷灌、滴灌、微喷灌和微滴灌等技术在以色列普遍使用，80以上的农田灌溉应用滴灌，l0为微喷，5为移动喷灌，完全取代了传统的沟渠漫灌方式。成效最大的是农业滴灌技术。该技术比传统的灌溉方式节约用水和节省肥料30以上，而且有利于循环利用废污水。为开辟水源，以色列加大了对污水处理和循环使用的投入。以色列规划农业灌溉全部使用污水再处理后的循环水，目前，已将80的城市污水处理循环使用，主要用于农业生产，占农业用水的20。经处理后的污水除用于农业灌溉外，还重输回蓄水层。国内外循环农业的发展及模式-国外日本菱镇的循环农业日本菱镇的循环农业 菱镇是发展循环农业较早且较成功的地区。1988年该镇规定农业生产中禁止使用农药、化肥和其他非有机肥料，生产的农产品需是无化肥、无农药添加残留、无公害的有机农产品。此后，菱镇将小规模下水道污泥、家禽粪便以及企业的有机废物作为原料投入到发酵设备，产生的甲烷气体用于发电，剩余的半固体废渣进行固液分离，固态成分用于堆肥和干燥，液态成分处理后再次利用或排放。此外，菱镇对厨房垃圾进行统一收集和处理，制成有机肥。国内外循环农业的发展及模式-国外英国的英国的“永久农业永久农业”“永久农业”是循环经济中废物资源化的一种重要形式，特点是在节约资源和不破坏环境的基础上，通过元素的有效配置达到有利关系的最大化。循环利用各种资源，节省能源，如用香烟头来收集雨水、变粪便为有机肥料、实行秸秆还田。“永久农业”寻求尽可能节约使用土地的资源，强调使用多年生植物；鼓励使用自我调节系统。耕种土地时，通过多种类种植和绿色护盖等技术来保养土地，监控当地环境，构建绿色发展规划。“永久农业”不使用人造化肥和杀虫剂，通过种植多样性的植物以及促使食肉动物进入生态系统来阻止害虫，例如，豆类植物苜蓿，能够释放氮气，可使害虫迷失方向。国内外循环农业的发展及模式-国外典型农场典型农场-菲律宾马亚农场菲律宾马亚农场该农场既有农业、林业，又有猪、牛、鸭、鱼等养殖业和各该农场既有农业、林业，又有猪、牛、鸭、鱼等养殖业和各种食品加工业的农工综合农场。整个农场占地种食品加工业的农工综合农场。整个农场占地36公顷公顷,除了除了农业和林业以外，饲养猪农业和林业以外，饲养猪25000头，牛头，牛70头，鸭头，鸭10000只。农只。农场有面粉加工厂、肉类加工厂和罐头厂各一座。农作物的秸场有面粉加工厂、肉类加工厂和罐头厂各一座。农作物的秸秆、林业的树叶、面粉加工厂的麸皮、肉类加工厂的下脚料秆、林业的树叶、面粉加工厂的麸皮、肉类加工厂的下脚料作为牛和猪的饲料，畜粪送往沼气池，产生的沼气用于发电作为牛和猪的饲料，畜粪送往沼气池，产生的沼气用于发电和作为燃料。沼气池中的残渣经处理后分别作饲料和肥料。和作为燃料。沼气池中的残渣经处理后分别作饲料和肥料。这既控制了有机废物对环境的污染，又给农场带来了很大的这既控制了有机废物对环境的污染，又给农场带来了很大的经济效益。经济效益。国内外循环农业的发展及模式-国外面粉厂剩余物饲料厂猪 场沼气池猪 场农产品面粉屠宰场剩余物肉类加工厂猪 场沼气粪便菲律宾马亚农场主要生产环节示意图菲律宾马亚农场主要生产环节示意图国内外循环农业的发展及模式-国外农田面粉厂饲料厂畜牧场沼气池屠宰场肉类加工厂脂肪提取厂沉淀池罐头厂净化池(鱼、鸭、藻)稻谷小麦(秸杆、叶)副产品血粉骨肉粉血骨头肉渣污水(简化)液体固体饲料 肥料大米面制品肉制品鱼、鸭沼气菲律宾马亚农场物质循环示意图菲律宾马亚农场物质循环示意图国内外循环农业的发展及模式-国内我国循环农业是从2000年后逐渐开始发展的。2006年，中央一号文件强调指出，推进现代农业建设，强化社会主义新农村建设的产业支撑，必须加快发展循环农业。更多的学者加入了循环农业的研究行列，研究的一个显著特点是将循环农业发展与新农村建设紧密联系起来。党的十七届三中全会关于推进农村发展若干重大问题的决定中进一步提出“按照建设生态文明的要求，发展节约型农业、循环农业、生态农业，加强生态环境的保护”。提出农村经营制度实行两个转变：一是家庭经营向采用先进科技和生产手段转变；二是统一经营向发展农户联合与合作，形成多元化、多层次、多形式经营服务体系转变。循环农业在我国发展循环农业在我国发展10多年来，由于其显著的生态、社会和经济效多年来，由于其显著的生态、社会和经济效益因而在全国各地推广很快。由于应用推广区域的差异以及推广单益因而在全国各地推广很快。由于应用推广区域的差异以及推广单位类型的复杂性，由此也形成了不同层次的发展模式。位类型的复杂性，由此也形成了不同层次的发展模式。农户层次的农户层次的循环农业循环农业模式。模式。在目前国情条件下，农户是我国农业生在目前国情条件下，农户是我国农业生产的基本单元。因此，进行农户层次的产的基本单元。因此，进行农户层次的生态循环生态循环农业建设是十分必农业建设是十分必要的。在家庭生产经营中，能充分利用现有的农业生产条件和自然要的。在家庭生产经营中，能充分利用现有的农业生产条件和自然资源，生产社会所需要的各种农产品，并获得较好的经济效益。当资源，生产社会所需要的各种农产品，并获得较好的经济效益。当前农户层次的前农户层次的循环循环农业模式基本上采用了多样化经营的发展方式，农业模式基本上采用了多样化经营的发展方式，如作物畜禽沼气鱼，食用菌鱼、牧草畜鱼模式等。如作物畜禽沼气鱼，食用菌鱼、牧草畜鱼模式等。农场层次的农场层次的循环农业循环农业模式。模式。与农户相比，与农户相比，经营规模明显增加，农业经营规模明显增加，农业生产条件由于较强的经济实力相对有所改善，进行生产条件由于较强的经济实力相对有所改善，进行循环循环农业建设的农业建设的项目选择也更为广阔，经济效益更明显。项目选择也更为广阔，经济效益更明显。国内外循环农业的发展及模式-国内功能性微生物山羊作物秸秆畜禽粪便蔬菜残渣设施蔬菜沼气发酵蚓粪蚓体功能性生物有机肥土壤改良蛋白饲料添加剂沼渣设施蔬菜夏季发电、冬季采光取暖、CO2施肥蚯蚓堆肥沼气沼液秸秆固化成型燃料能源燃烧残渣农场层次的循环农业模式：江苏中房农牧有限公司农场层次的循环农业模式：江苏中房农牧有限公司秸秆和畜禽粪便资源化利用的高效种养生态循环模式农场层次的循环农业模式：西安生态养殖场农场层次的循环农业模式：西安生态养殖场运用生态工程技术改造过去传统的种畜生产技术。其典型特征是，运用生态工程技术改造过去传统的种畜生产技术。其典型特征是，通过青饲料种植等措施改变过去的饲料喂养结构，实行精、青、粗通过青饲料种植等措施改变过去的饲料喂养结构，实行精、青、粗复合饲料喂养；猪粪尿水实行多级循环利用，场内水面立体开发与复合饲料喂养；猪粪尿水实行多级循环利用，场内水面立体开发与养殖结合养殖结合(通过养鱼和种植水生饲料通过养鱼和种植水生饲料)。西安生态养殖场生态工程技术实施效益村村(镇镇)层次层次循环循环农业模式。农业模式。村村(镇镇)层次的生态农业建设，层次的生态农业建设，是在农场和农户层次上进行的更高一级的生态农业建设是在农场和农户层次上进行的更高一级的生态农业建设类型或模式。如浙江奉化腾头村模式，以改土为起点，类型或模式。如浙江奉化腾头村模式，以改土为起点，以现代化的沼气工程为核心，发展多种经营，有效地解以现代化的沼气工程为核心，发展多种经营，有效地解决了农村经济发展过程中农村环境与经济发展之间的矛决了农村经济发展过程中农村环境与经济发展之间的矛盾。盾。县市县市(区区)层次层次循环循环农业模式。农业模式。生态农业县生态农业县(区区)建设是目建设是目前我国生态农业建设单元中较大的一个，同时也是我国前我国生态农业建设单元中较大的一个，同时也是我国生态农业建设范围较大和较为成功的范例模式。如河南生态农业建设范围较大和较为成功的范例模式。如河南省兰考县、北京市大兴县省兰考县、北京市大兴县(区区)和吉林省德惠市和吉林省德惠市。国内外循环农业的发展及模式-国内焦裕禄亲手栽种的泡桐已成参天大焦裕禄亲手栽种的泡桐已成参天大树树兰考县桐间作区兰考县桐间作区由风沙化土地上生产的花生制作的优质花生油由风沙化土地上生产的花生制作的优质花生油桐木拼板生产车间桐木拼板生产车间由兰考泡桐制作的民族乐器由兰考泡桐制作的民族乐器大兴农业生态工程：蔬菜保护地大兴农业生态工程：蔬菜保护地生态农业观光旅游：大兴安定镇千亩桑生态农业观光旅游：大兴安定镇千亩桑园园中国生态第一村：中国生态第一村：大兴留民营大兴留民营吉林省德惠市，中国食品名城，种植业、养殖业和加工业吉林省德惠市，中国食品名城，种植业、养殖业和加工业一体化一体化松花江水灌溉的水田松花江水灌溉的水田水稻种植基地水稻种植基地现代化的稻米加工车间现代化的稻米加工车间优质大米优质大米吉林省德惠市，中国食品名城，种植业、养殖业和加工业吉林省德惠市，中国食品名城，种植业、养殖业和加工业一体化一体化马世骏等根据所应用的生态系统基本原理，马世骏等根据所应用的生态系统基本原理，提出了提出了5个代表性的生态循环农业类型：个代表性的生态循环农业类型：国内外循环农业的发展及模式-国内物质能量的多层分组利用系统：物质能量的多层分组利用系统：根据森林生态根据森林生态系统多层分级利用光能的结构特点，可以模拟系统多层分级利用光能的结构特点，可以模拟不同种类生物的共生功能，包含分级利用和各不同种类生物的共生功能，包含分级利用和各取所需的生物结构系统。如取所需的生物结构系统。如北方常见的北方常见的“四位四位一体一体”能源生态模式，以及能源生态模式，以及利用秸秆饲养家畜、利用秸秆饲养家畜、食用菌和蚯蚓的生产设计。食用菌和蚯蚓的生产设计。“四位一体”能源生态模式示范图 作物秸秆多级利用水陆交换系统：水陆交换系统：就是通过食物链关系把陆生生态系统和水生生态系就是通过食物链关系把陆生生态系统和水生生态系统有机结合起来，织成水陆复合生态系统，桑基鱼塘是比较典型的统有机结合起来，织成水陆复合生态系统，桑基鱼塘是比较典型的水陆交换生产系统。水陆交换生产系统。水陆交换生产系统桑基鱼塘桑基鱼塘稻稻-鸭立体种养模式鸭立体种养模式林林-鱼立体种养鱼立体种养立体种养：稻立体种养：稻-蟹生态种养殖（泗洪）蟹生态种养殖（泗洪）立体种养：茨菰立体种养：茨菰-豆豆-鱼鱼立体种养：仿生态立体种养殖（高淳）立体种养：仿生态立体种养殖（高淳）“废物废物”再生利用和环境调节工程系统：再生利用和环境调节工程系统：工农业生产和农副产品加工过程中，会产生大量的工农业生产和农副产品加工过程中，会产生大量的“废物废物”，不但浪费了大量资源，而且成为污染源。因此，回收，不但浪费了大量资源，而且成为污染源。因此，回收和消除此类污染物质成为重要课题。例如：和消除此类污染物质成为重要课题。例如：利用工厂余热（包括汽热和水热）作为邻近住房冬季取暖利用工厂余热（包括汽热和水热）作为邻近住房冬季取暖热源的方法在许多城市采用。热源的方法在许多城市采用。如能根据散热及导热原理，在工厂附近建造不同温度梯度如能根据散热及导热原理，在工厂附近建造不同温度梯度温室和利用余热养殖水生植物，收效就会更好。温室和利用余热养殖水生植物，收效就会更好。所收获的植物的一部分可制成饲料，喂养畜禽；畜禽的排所收获的植物的一部分可制成饲料，喂养畜禽；畜禽的排泄物用于肥田和培育防护林；农田和防护林又可调节工厂泄物用于肥田和培育防护林；农田和防护林又可调节工厂燃料所产生的二氧化碳。燃料所产生的二氧化碳。这种兼顾生产和环境保护的工艺可称为利用废物再生功能这种兼顾生产和环境保护的工艺可称为利用废物再生功能的环境调节工程。若干工艺流程所构成的工程体系即废物的环境调节工程。若干工艺流程所构成的工程体系即废物再生的调节工程系统。再生的调节工程系统。工业城市水热再利用系统模式污水自净工程系统污水自净工程系统在一般情况下，自然生态系统内部不易出现由于在一般情况下，自然生态系统内部不易出现由于某种物质的过多积累而造成系统崩溃或主要生物某种物质的过多积累而造成系统崩溃或主要生物成分的大量死亡，这是由于系统本身就拥有自行成分的大量死亡，这是由于系统本身就拥有自行解毒的解毒的“医生医生”（微生物）和解毒的工艺（物理（微生物）和解毒的工艺（物理的、化学的）过程。即使由于某种物质过分积累，的、化学的）过程。即使由于某种物质过分积累，破坏了系统的原来结构，亦会出现适应新情况的破坏了系统的原来结构，亦会出现适应新情况的生物更新，通常把自然生态系统的这种功能叫自生物更新，通常把自然生态系统的这种功能叫自净功能。净功能。模拟此种复杂功能的工艺体系，应是今后解决工模拟此种复杂功能的工艺体系，应是今后解决工业废水污染的重要途径。业废水污染的重要途径。污水自净系统污水自净系统 多功能农工联合生产系统：多功能农工联合生产系统：生态系统通过完全的代谢过程生态系统通过完全的代谢过程(同化和同化和异化异化)，使物质在系统内循环不息。不仅保持了生物的再生不已，使物质在系统内循环不息。不仅保持了生物的再生不已，而且通过一定的生物群落与无机环境的调节，使各成分相互协调，而且通过一定的生物群落与无机环境的调节，使各成分相互协调，达到良性循环的稳定状态，这就是生态系统的内稳态机制。这种结达到良性循环的稳定状态，这就是生态系统的内稳态机制。这种结构与功能相统一的原理可应用于工农业生产布局、城市规划和国土构与功能相统一的原理可应用于工农业生产布局、城市规划和国土区域治埋。区域治埋。林、农、牧、渔生态工程初级模型我国循环农业发展存在的不足社会效益大，经济效益差社会效益大，经济效益差政策少、资金缺政策少、资金缺理论实践刚起步，成熟技术少理论实践刚起步，成熟技术少农村劳动力文文化素质差、组织化程度低农村劳动力文文化素质差、组织化程度低案例-秸秆综合利用农作物秸秆概况农作物秸秆概况农作物秸秆是数量最大的农业废弃物，每公顷耕地农作物秸秆是数量最大的农业废弃物，每公顷耕地年产量可达年产量可达9-109-10吨，我国每年秸秆产量约吨，我国每年秸秆产量约7 7亿吨。亿吨。地球上光合作用产生的生物质约地球上光合作用产生的生物质约15001500亿吨亿吨/年，可年，可作为人类食物或动物饲料占其中作为人类食物或动物饲料占其中1/41/4，每年产生的，每年产生的废物（包括收获和加工过程中的）约废物（包括收获和加工过程中的）约135135亿吨。亿吨。作物秸秆含有大量营养元素。有机成分以纤维素、作物秸秆含有大量营养元素。有机成分以纤维素、半纤维素为主，其次为木质素、蛋白质、氨基酸、半纤维素为主，其次为木质素、蛋白质、氨基酸、树脂等，开发价值大。树脂等，开发价值大。我国主要作物秸秆资源量我国主要作物秸秆资源量目前我国对种植业废物利用率较低目前我国对种植业废物利用率较低.一般要求一般要求,秸秆资源化利用率达到秸秆资源化利用率达到90%90%以以上上作物秸秆含有农业生产所需要的生物能作物秸秆含有农业生产所需要的生物能源和物质，资源化处理是最科学的方法源和物质，资源化处理是最科学的方法.目前主要用作肥料、饲料、燃料和加工目前主要用作肥料、饲料、燃料和加工原料。原料。一、秸秆肥料利用技术一、秸秆肥料利用技术还田方式主要有直接还田、堆沤还田、过还田方式主要有直接还田、堆沤还田、过腹还田、复合肥生产等。腹还田、复合肥生产等。秸秆直接还田秸秆直接还田 一般秸秆还田的施用量控制在每亩一般秸秆还田的施用量控制在每亩300300千克千克400400千克，土壤缺水、缺肥可适当减少还千克，土壤缺水、缺肥可适当减少还田量。田量。1 1）粉碎还田粉碎还田包括各类作物的秸秆粉碎和根茬（主要指包括各类作物的秸秆粉碎和根茬（主要指玉米等大根茬）粉碎还田。玉米等大根茬）粉碎还田。利用秸秆粉碎机械将水稻、玉米、小麦等利用秸秆粉碎机械将水稻、玉米、小麦等农作物秸秆就地粉碎。农作物秸秆就地粉碎。优点：均匀混拌耕层土壤中、与土壤接触优点：均匀混拌耕层土壤中、与土壤接触密切、分解迅速、灭茬效果好、减少病虫密切、分解迅速、灭茬效果好、减少病虫危害。危害。不易在山区、丘陵地区进行不易在山区、丘陵地区进行2 2）整秆还田整秆还田腐烂分解速度较慢，一般来说适合于温度水分条腐烂分解速度较慢，一般来说适合于温度水分条件较好地区和田块采用。件较好地区和田块采用。整秆还田也有若干种途径：整秆还田也有若干种途径：覆盖还田：将玉米、水稻和小麦等作物秸秆直覆盖还田：将玉米、水稻和小麦等作物秸秆直接整秆覆盖于地表。接整秆覆盖于地表。操作简便、具有保墒压草、减轻水土流失操作简便、具有保墒压草、减轻水土流失应用：在果园、宽行间套作；作物茬口宽松、雨应用：在果园、宽行间套作；作物茬口宽松、雨水充沛、温暖湿润地区采用。水充沛、温暖湿润地区采用。翻埋还田：采用秸秆整秆翻埋机械，将未经粉翻埋还田：采用秸秆整秆翻埋机械，将未经粉碎的作物秸秆直接耕翻埋入土中。碎的作物秸秆直接耕翻埋入土中。减少作业环节，提高生产效率，降低生产成本。减少作业环节，提高生产效率，降低生产成本。适合人少地多、作物结构比较单一、作物茬口比适合人少地多、作物结构比较单一、作物茬口比较宽松的规模化生产企业。较宽松的规模化生产企业。土壤与秸秆接触面减少，分解速度降低，应当结土壤与秸秆接触面减少，分解速度降低，应当结合温度、湿度等情况，适当减少还田量，防止产合温度、湿度等情况，适当减少还田量，防止产生断墒、干旱，影响作物产量。生断墒、干旱，影响作物产量。沟埋还田：将作物秸秆整株埋放在农田现有的沟埋还田：将作物秸秆整株埋放在农田现有的垄沟或墒沟内，任其自行腐烂，也可结合整地、垄沟或墒沟内，任其自行腐烂，也可结合整地、中耕等措施在秸秆上覆土，加速秸秆腐烂分解过中耕等措施在秸秆上覆土，加速秸秆腐烂分解过程。程。操作简便，适合气候潮湿地区或季节采用，注意操作简便，适合气候潮湿地区或季节采用，注意要防止因秸秆填埋沟内影响大雨暴雨条件下农田要防止因秸秆填埋沟内影响大雨暴雨条件下农田的排水功能。的排水功能。丹凤牌丹凤牌1GH-1801GH-180型型水田秸秆还田机水田秸秆还田机旋耕机专用刀片旋耕机专用刀片二、秸秆饲料利用技术二、秸秆饲料利用技术1.1.发酵制作饲料发酵制作饲料目前多通过微生物发酵目前多通过微生物发酵作用提高秸秆饲用价值，作用提高秸秆饲用价值，比如秸秆氨化技术、秸比如秸秆氨化技术、秸秆微贮技术、秸秆青贮秆微贮技术、秸秆青贮技术等等。技术等等。也有用鲜嫩秸秆（如甘也有用鲜嫩秸秆（如甘薯藤、花生蔓、青玉米薯藤、花生蔓、青玉米秆）直接喂养家畜的。秆）直接喂养家畜的。氨化饲料：氨化饲料：将尿素、碳氨、氨水等含将尿素、碳氨、氨水等含NHNH3 3物质与秸秆混合后，在密闭条件下，在物质与秸秆混合后，在密闭条件下，在微生物的参与下，使秸秆中的纤维素、微生物的参与下，使秸秆中的纤维素、木质素细胞壁膨胀疏松，便于牲畜消化木质素细胞壁膨胀疏松，便于牲畜消化吸收。吸收。处理后的秸秆，适口性改善，采食率可处理后的秸秆，适口性改善，采食率可提高提高2020，消化率可提高，消化率可提高812812，营养，营养价值可提高一倍以上，达到个饲料单位，价值可提高一倍以上，达到个饲料单位，与中等质量的牧草相当。与中等质量的牧草相当。微贮饲料：微贮饲料：在秸秆中加入高效活性微生物（秸在秸秆中加入高效活性微生物（秸秆发酵活干菌）、秆发酵活干菌）、0.5-1%0.5-1%的淀粉类精饲料粉，的淀粉类精饲料粉，以及尿素、食盐等添加剂，压实后放入容器以及尿素、食盐等添加剂，压实后放入容器(如水泥池，土窖等如水泥池，土窖等)中密封贮藏，发酵一定时中密封贮藏，发酵一定时间（间（20-3020-30天，冬季再延长）后，变成略带酸、天，冬季再延长）后，变成略带酸、香、酒味的家畜喜食的饲料。香、酒味的家畜喜食的饲料。微贮饲料可占日粮的微贮饲料可占日粮的1/31/3。青贮饲料：青贮饲料：将青绿的秸秆通过厌氧发酵处理而加以将青绿的秸秆通过厌氧发酵处理而加以保存，保证畜禽常年均衡供应青绿饲料的有效措施。保存，保证畜禽常年均衡供应青绿饲料的有效措施。禾本科作物、豆科作物、块根、块茎以及水生饲料禾本科作物、豆科作物、块根、块茎以及水生饲料作物和树叶等均可用来青贮。作物和树叶等均可用来青贮。原理是在缺氧条件下，乳酸菌大量繁殖，将秸秆中原理是在缺氧条件下，乳酸菌大量繁殖，将秸秆中的淀粉和可溶性糖类分解成乳酸，当的淀粉和可溶性糖类分解成乳酸，当PHPH值达值达4.24.2时，时，抑制腐败菌生长，将饲料中的营养成分长时间抑制腐败菌生长，将饲料中的营养成分长时间 保保存下来。存下来。目前用得最多的是专门种植用于青贮的玉米（带谷目前用得最多的是专门种植用于青贮的玉米（带谷穗），其次是摘穗后的玉米或高粱秸以及甘薯藤。穗），其次是摘穗后的玉米或高粱秸以及甘薯藤。此外，长江流域各省利用绿肥作物（如紫云英）制此外，长江流域各省利用绿肥作物（如紫云英）制作青贮也很普遍。作青贮也很普遍。2.2.秸秆生物颗粒饲料综合处理技术秸秆生物颗粒饲料综合处理技术在微生物综合作用下，将粗纤维降解为动在微生物综合作用下，将粗纤维降解为动物容易消化吸收的单糖、双糖、氨基酸等物容易消化吸收的单糖、双糖、氨基酸等小分子物质，从而提高饲料的消化吸收率。小分子物质，从而提高饲料的消化吸收率。二、秸秆饲料利用技术二、秸秆饲料利用技术再运用颗粒成形机全自动进行升温糊化、再运用颗粒成形机全自动进行升温糊化、熟化、制粒一次处理，保持各种营养成熟化、制粒一次处理，保持各种营养成分不受损失，有效杀灭沙门氏菌等各种分不受损失，有效杀灭沙门氏菌等各种有害菌有害菌三、用作生活能源三、用作生活能源秸秆曾经是农村的主要能源，每公斤干秸秆所含秸秆曾经是农村的主要能源，每公斤干秸秆所含热值大约相当于柴油的热值大约相当于柴油的1/31/3。目前在部分经济欠。目前在部分经济欠发达地区，仍有发达地区，仍有1/3-1/21/3-1/2的秸秆被用做燃料。的秸秆被用做燃料。四种途径：一是直接燃烧、二是通过厌氧发酵产四种途径：一是直接燃烧、二是通过厌氧发酵产生沼气，三是通过加热制作秸秆气，四是秸秆发生沼气，三是通过加热制作秸秆气，四是秸秆发电电 .秸秆直接用作燃料秸秆直接用作燃料优点：十分简便地利用了秸秆的能量资源、节省优点：十分简便地利用了秸秆的能量资源、节省生活费用，有效消灭了秸秆中的各种病原物，救生活费用，有效消灭了秸秆中的各种病原物，救农村燃料不足之急。农村燃料不足之急。缺点：利用的热效率很低、浪费了秸秆中的营养缺点：利用的热效率很低、浪费了秸秆中的营养成分，不太清洁、不太卫生。成分，不太清洁、不太卫生。.秸秆发酵制沼气秸秆发酵制沼气在厌氧条件下，通过一系列的微生物活动过程，在厌氧条件下，通过一系列的微生物活动过程，将秸秆分解为可燃性气体混合物，即沼气。将秸秆分解为可燃性气体混合物，即沼气。沼气主要成分为甲烷，热值较高，约为柴油的沼气主要成分为甲烷，热值较高，约为柴油的50-60%50-60%，燃烧的热效率数倍于秸秆。，燃烧的热效率数倍于秸秆。沼气发酵前往往需要对秸秆进行一定的预处理沼气发酵前往往需要对秸秆进行一定的预处理（机械粉碎），日常管理有一定的要求。（机械粉碎），日常管理有一定的要求。沼液营养丰富，可用作肥料和肥水鱼养殖，或用沼液营养丰富，可用作肥料和肥水鱼养殖，或用于浸种、喷施作叶肥，具有一定的调节植物生长于浸种、喷施作叶肥，具有一定的调节植物生长和作物病虫害防治效果。和作物病虫害防治效果。沼渣中含有沼渣中含有10-15%10-15%的粗蛋白，可用作饲料或各种的粗蛋白，可用作饲料或各种园林、花卉、农作物的肥料、鱼类饲料，以及蚯园林、花卉、农作物的肥料、鱼类饲料，以及蚯蚓养殖和蘑菇种植的基料。蚓养殖和蘑菇种植的基料。.秸秆气化秸秆气化秸秆原料的特点分析：与煤相比，秸秆具有较多的挥发分和较少的水分，氮和硫含量较低。在一定的缺氧条件下,通过高温实现分子分解与重组，把含碳的木质素和纤维素等还原为一氧化碳、氢气和甲烷等可燃性气体，每千克秸秆可产生23立方米的气，燃气成本约每立方米元,一个4口之家每天约需燃气5-6立方米。该技术比较规范成熟，便于进行企业化管理和运作。所产气体的热值较低（约为柴油的所产气体的热值较低（约为柴油的1/6-1/71/6-1/7）。）。目前，一座秸秆气化站，需要一次性投资（数十目前，一座秸秆气化站，需要一次性投资（数十万至上百万），可服务万至上百万），可服务150-200150-200农户。农户。如果政策配套、管理有序、核算科学、服务和支如果政策配套、管理有序、核算科学、服务和支付体系健全，经营一个秸秆气化站，年盈利可达付体系健全，经营一个秸秆气化站，年盈利可达万元以上。万元以上。总体上看，目前秸秆气化装置生产规模尚小，副总体上看，目前秸秆气化装置生产规模尚小，副产物的回收利用有一定难度，技术配套（专用设产物的回收利用有一定难度，技术配套（专用设施维修）服务程度较低、产生的经济效益不高。施维修）服务程度较低、产生的经济效益不高。.秸秆发电秸秆发电这是国际上一种先进的秸秆能源利用技术。这是国际上一种先进的秸秆能源利用技术。经过：生物质收集输送经过：生物质收集输送汽化炉汽化炉气体净气体净化器化器气体内燃机气体内燃机发电并网。实现生物发电并网。实现生物质气化发电。质气化发电。目前技术上已经达到使用程度。可以在经济发目前技术上已经达到使用程度。可以在经济发达地区或大规模农业企业中运用，但是目前尚达地区或大规模农业企业中运用，但是目前尚无显著的经济效益。无显著的经济效益。利用半径达利用半径达50-8050-80公里。公里。四、秸秆作工业原料四、秸秆作工业原料利用高科技实现秸秆的高效利用和产业化利用利用高科技实现秸秆的高效利用和产业化利用开发是今后秸秆资源化的新途径。开发是今后秸秆资源化的新途径。这类项目科技含量较高、产品和市场定位明确，这类项目科技含量较高、产品和市场定位明确，便于产业化生产，具有较好的产业链拓展性，便于产业化生产，具有较好的产业链拓展性，可作为秸秆资源化利用的龙头企业，经济效益可作为秸秆资源化利用的龙头企业，经济效益显著。显著。一次性投资较大、管理要求高，受到条件限制，一次性投资较大、管理要求高，受到条件限制，有些也需要加强二次污染物的控制管理。有些也需要加强二次污染物的控制管理。从长远看，应当重视和支持以高新科技为支撑、从长远看，应当重视和支持以高新科技为支撑、可进行产业化开发的高效益秸秆综合利用技术。可进行产业化开发的高效益秸秆综合利用技术。目前比较成熟的技术和方法：目前比较成熟的技术和方法：生产化工原料（燃气、焦油、醋液、活性生产化工原料（燃气、焦油、醋液、活性炭）炭）装饰材料板装饰材料板一次性餐具（卫生筷）、手工艺品（编制一次性餐具（卫生筷）、手工艺品（编制袋、凉席、草帽）袋、凉席、草帽）五、其他用途五、其他用途.食用菌种植食用菌种植 利用剩余玉米秸、豆秸、麦秸等生产食用菌，利用剩余玉米秸、豆秸、麦秸等生产食用菌，不仅降低了成本，丰富了人们的不仅降低了成本，丰富了人们的“菜篮子，而菜篮子，而且避免了焚烧损失。且避免了焚烧损失。.蚯蚓养殖蚯蚓养殖 蚯蚓是畜、禽、鱼类等的优质蛋白饲料；蚯蚓是畜、禽、鱼类等的优质蛋白饲料；蚯蚓粪改良土壤蚯蚓粪改良土壤可向轻工业提供原料（如生产美肤剂、化妆品可向轻工业提供原料（如生产美肤剂、化妆品等。等。食用菌种植食用菌种