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熱帶地區(qū)農(nóng)業(yè)有機廢物利用途徑及存在問題的對策分析

文檔作者：侯憲文，李勤奮，鄧曉，李光義文檔來源：中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院環(huán)境與植物保護研究所		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年12月31日
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農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報2010，29(增刊)：310-313
Journal礦Agro-Environment Science
熱帶地區(qū)農(nóng)業(yè)有機廢物利用途徑及
存在問題的對策分析
侯憲文，李勤奮，鄧曉，李光義
(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院，環(huán)境與植物保護研究所，海南儋州571737)
摘要：為促進熱帶地區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用水平的提高，闡述了熱帶地區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用狀況并對存在的
問題進行了分析，在此基礎上提出了農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的對策。
關鍵詞：農(nóng)業(yè)廢棄物；資源化利用；對策；熱帶地區(qū)
中圖分類號：X712 文獻標識碼：A 文章編號：1672—2043(2010)增刊-0310—04
Resource Utilization of Agricultural Residues and Strategies in Tropical Area
HOU Xian—wen，L1 Qin—fen，DENG Xiao，LI Guang—yi
(Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences，Environment and Plant Protection Research Institute，Danzhou 57 1 737，
China)
Abstract：This paper analysed the situation and problems of agricultural residue utilization in tropical area，and bringed forward
the etrategies．Its goalies were to promot the agriculture residue utilization in tropical area．
Keywords：agricultural residue；resource utilization；strategy；tropical alt-P_,a
我國海南、廣東、云南、廣西和福建南部及貴州、
四川南端的河谷地帶以及臺灣等省區(qū)屬于熱帶和南
亞熱帶區(qū)域，面積約48萬km2。我國熱帶地區(qū)光熱、
物種資源十分豐富，熱帶作物、經(jīng)濟作物種類繁多；熱
帶地區(qū)終年長夏無冬，雨水充沛，植物全年生長旺盛，
干物質(zhì)的形成速度一般比溫帶地區(qū)快2—3倍。據(jù)統(tǒng)
計，廣東、廣西、云南和海南四省區(qū)在2007年共種植
水稻794．5萬hm2，玉米192．3萬hm2，甘蔗148．8萬
hm2，蔬菜273．8萬hm2?，2005年木薯收獲面積達
43．5萬hm2，由此產(chǎn)生數(shù)億t(干重計)的作物莖、葉
及加工副產(chǎn)品等。雖然其中有些已得到一定的開發(fā)
利用，但大多成為廢棄物而有待開發(fā)利用。
收稿日期：2009一09一08
基金項目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系項日(nyeytx一17)；中央級公益性科
研院所基本科研業(yè)務費專項(2009hmlJ021)
作者簡介：侯憲文(1978一)，男，山西太谷人，博士．助理研究員，主要
從事農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護研究。E—mail：kohouxw@163．corn
1 熱帶地區(qū)農(nóng)業(yè)有機廢物利用狀況及存
在問題
農(nóng)業(yè)廢棄物利用歷史非常悠久，各地區(qū)居民一直
有利用農(nóng)作物秸稈作為農(nóng)家炊事燃料、飼喂家畜、墊
圈造肥、焚燒還田、建造簡易民宅和利用畜禽糞便堆
肥造肥的傳統(tǒng)B]。農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用主要從能
源化、肥料化、飼料化和材料化四個方面展開。
1．1能源化利用
1．1．1直接燃燒
直接燃燒植物類殘余廢棄物作為農(nóng)村能源是傳
統(tǒng)的農(nóng)業(yè)廢棄物利用方式之一，在西部地區(qū)，農(nóng)村生
活用能中秸稈、薪柴等生物質(zhì)能占80％左右舊’。
自然、社會和經(jīng)濟狀況決定了在廣大農(nóng)村，特別是邊
遠的不發(fā)達地區(qū)．還會沿用較長時間。由于多數(shù)農(nóng)作
物秸稈燃燒值很低，農(nóng)村灶具節(jié)能保溫效果普遍較
差，燃燒農(nóng)作物秸稈獲取能量的社會效益和經(jīng)
濟效益都極差，資源浪費嚴重，還造成較為嚴重的大
氣污染。
萬方數(shù)據(jù)
第29卷增刊農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報31l
1．1．2沼氣
農(nóng)業(yè)廢棄物利用的另一大途徑是采用厭氧發(fā)酵
法生產(chǎn)沼氣，獲得生活能源，實現(xiàn)農(nóng)村有機廢棄物的
循環(huán)利用。目前，對我國大宗糧食作物秸稈沼氣開發(fā)
已經(jīng)有較多研究，利用玉米稈、稻草、麥秸為原料生產(chǎn)
的沼氣技術和方法已經(jīng)成熟。與此相比，熱帶地區(qū)的
甘蔗葉、木薯渣、菠蘿葉渣中也含有沼氣發(fā)酵所需的
成分，也是良好的發(fā)酵原料。據(jù)海南省農(nóng)業(yè)廳統(tǒng)計，
截至2009年1月，海南省共建成戶用沼氣池25．2萬
口，總池容163．8萬m3；建成大中型沼氣工程532處，
總池容11．97萬n13；農(nóng)村沼氣建設已覆蓋全省18個
市縣200個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，覆蓋率位居全國第一位，使用率為
93％，在生態(tài)、經(jīng)濟和社會等方面帶來多重效益L4 J。
雖然農(nóng)村沼氣池建設已經(jīng)取得重大突破，但總體比例
還比較小。大部分正常產(chǎn)氣的沼氣池停留在用沼氣
做飯、照明的水平。少數(shù)沼氣池由于使用過程中的管
理及維護不到位，產(chǎn)氣率逐漸降低，不能滿足日常生
活需要，甚至被農(nóng)戶棄置不用，既浪費了建池的投資，
也影響后續(xù)農(nóng)戶建池的信心和積極性。未建沼氣池
的村莊和農(nóng)戶，公共衛(wèi)生基本處于無序狀態(tài)，畜禽糞
便不經(jīng)任何處理隨意堆放在農(nóng)家院內(nèi)院外，生活垃圾
亂扔亂放，嚴重污染農(nóng)民生活環(huán)境和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，
影響廣大農(nóng)民健康水平和生存質(zhì)量的提高，阻礙農(nóng)村
小康社會建設舊J。
1．1．3生物氣化
生物氣化是指將生物質(zhì)投入氣化機組中，在一定
的熱力學條件下，將組成農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)的碳氫化合
物熱分解為含一氧化碳、氫氣和低分子烴類的可燃氣
體，經(jīng)過水洗等一系列除塵工藝，去掉氣體所含的焦
油和灰塵，使其接近或達到城市燃氣標準，然后加壓
存儲于儲氣罐中，通過輸氣管網(wǎng)輸至用戶家中或工
廠，用于生活和工業(yè)用能"J。云南省2006年已建成
秸稈氣化集中供氣工程7處，年利用秸稈781 t，產(chǎn)氣
量200萬m3。為近2 000戶農(nóng)戶供氣怕J。
1．2肥料化利用
1．2．1秸稈直接還田
從20世紀90年代開始，農(nóng)機部門試驗推廣秸稈
粉碎直接還田技術，但這項技術的試驗推廣一直沒有
取得實質(zhì)性的進展，原因在于自然、社會、經(jīng)濟等方面
的條件制約了機械化作業(yè)面積的增加，也限制了配套
秸稈粉碎還田機械完成秸稈粉碎直接還田。同時我
國人多耕地少，耕地不能采取輪作休耕制，而是一季
接著一季地耕種，將未發(fā)酵的干枯秸稈埋于農(nóng)田中，
由于沒有發(fā)酵的時間，沒腐爛的秸稈不但起不到肥田
作用，反而影響作物出苗率和長勢。目前，秸稈還田
仍存在一定問題，絕大部分的秸稈等廢棄物還是被隨
意丟棄在田間地頭和焚燒。
1．2．2利用高效生物菌制肥
這種方法是利用高效生物菌使植物類殘余廢棄
物迅速發(fā)酵，制成有機肥還田。如云南省瀕臨滇池的
呈貢縣，許多鄉(xiāng)村已經(jīng)發(fā)展為蔬菜、水果、花卉生產(chǎn)專
業(yè)村。據(jù)不完全統(tǒng)計，全縣每年產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物在
4萬t以上，如果不加以利用，將直接導致農(nóng)業(yè)面源污
染，特別是加重對滇池的污染。該縣探索出適宜本縣
的農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的新方法：將農(nóng)業(yè)廢棄物作
為原料，加入微生物復合菌種．制成高效有機肥供農(nóng)
田使用。所有農(nóng)業(yè)廢棄物都可以經(jīng)微生物分解發(fā)酵
后形成有機肥還田，使用這種有機肥后土壤有機質(zhì)增
加，結構改善，可以減少農(nóng)藥化肥施用量，減少開支，
且農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量提高，可以發(fā)展為無公害綠色食品‘7J。
1．3飼料化利用
農(nóng)作物秸稈等通過青貯、微儲、氨化處理后作飼
料。云南1954年開始推廣農(nóng)作物秸稈青貯飼料技
術，1992年推廣秸稈氨化技術，1998年全省青貯飼料
445萬t，氨化飼料125萬t071。省草山飼料工作站在
昭通等地推廣秸稈微儲技術，進行育肥牛對比試驗，
取得了明顯效果，全省采用微儲技術制作飼料3萬t，
按2．5 kg微儲飼料可節(jié)約1 kg糧食計算，可節(jié)糧1．2
萬t，經(jīng)濟效益為2 400萬元【8 J。但是，農(nóng)作物秸稈青
貯、微儲、氨化處理技術的推廣工作不夠深入，農(nóng)民一
般直接用農(nóng)作物秸稈飼喂牲畜。不加處理的農(nóng)作物
秸稈因適口性差、消化率低，只是劣質(zhì)飼料，經(jīng)濟效益
很低。有些農(nóng)民干脆放棄對農(nóng)作物秸稈的利用，收獲
玉米時只將玉米穗掰掉，而讓整個植株干枯于地中，
最后付之一炬。近年，我國木薯主產(chǎn)區(qū)每年產(chǎn)生約百
萬噸(干重計)木薯渣，木薯渣含有豐富且易消化的
碳水化臺物，但極度缺乏蛋白質(zhì)，粗纖維含量較高且
難消化，直接飼喂家畜，適口性較差。鮮木薯渣因含
水量高(80％～90％)和存在可溶性營養(yǎng)物質(zhì)，為微生
物的滋生提供了有利條件，在I～2 d內(nèi)就變成黃色
或黑色(黃曲霉素污染)，飼喂動物后常引起中毒，給
進一步深加工造成困難【9叫0I。將木薯淹干燥后可直
接用作配合飼料的主要原料，但木薯渣中含有大量淀
粉，干燥過程較難控制，耗能大。雖然養(yǎng)豬戶常自己
晾干后用作飼料，但營養(yǎng)價值低、生長速度慢，豬價高
時都無人問津。發(fā)酵法生產(chǎn)的木薯渣飼料已被試驗
萬方數(shù)據(jù)
312 侯憲文等：熱帶地區(qū)農(nóng)業(yè)有機廢物利用途徑及存在問題的對策分析2010年3月
證明效果良好，但批量生產(chǎn)時工藝流程的可行性、設
備的生產(chǎn)性能和成本、產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性等都有待進
一步研究¨“。
1．4材料化利用
利用稻草編織草席作農(nóng)副產(chǎn)品的包裝材料和保
溫材料。草席有保濕防潮的雙重作用，用它包裝烤
煙，煙葉的損失率低于3％，而用其他材料包，煙葉損
失率高于6％；冬季塑料大棚栽種蔬菜、水果、花卉，
需要草席覆蓋以保持大棚內(nèi)較高的溫度，防止霜凍
等捧J。農(nóng)民利用農(nóng)閑時間草席，增加收入；另一方面，
農(nóng)民自覺收存稻草，避免了焚燒稻草帶來的空氣污
染，保護了農(nóng)業(yè)環(huán)境?，F(xiàn)階段，我國在利用甘蔗渣制
漿造紙、造復合纖維板材等技術方面已處于世界領先
水平‘1 2|。
2 農(nóng)業(yè)有機廢棄物資源化利用的對策
2．1推廣秸稈壓縮成型燃料
利用壓塊機加工不適宜做飼料的農(nóng)作物秸稈等
農(nóng)林生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物，所生產(chǎn)的壓塊燃料有
一定的形狀和尺寸，密度達到1．0—1．3 t·ill一，濕度
為10％左右，壓塊燃料的低位熱值為17 974～19 646
kJ·kg～，比未壓塊加工的秸稈熱值提高50％左右，
特別適合山區(qū)、半山區(qū)農(nóng)民貯存作為自用燃料。作為
工業(yè)生產(chǎn)的燃料，也便于運輸。由此可從根本上解決
農(nóng)作物秸稈焚燒、任意堆放、丟棄的問題¨3‘。
2．2推廣沼氣等利用技術
熱帶地區(qū)擁有得天獨厚的光熱資源，產(chǎn)生豐富的
生物質(zhì)資源，較高的年均溫也非常有利于沼氣池的連
續(xù)運行，應大力推廣“養(yǎng)殖一沼氣一種植”三位一體
生態(tài)農(nóng)業(yè)模式和生態(tài)家園模式，從大產(chǎn)業(yè)、大生態(tài)的
角度出發(fā)，把沼氣建設與改善農(nóng)民生活、發(fā)展生態(tài)農(nóng)
業(yè)結合起來，拓寬利用領域，延長功能鏈，發(fā)展綠色農(nóng)
業(yè)，生產(chǎn)綠色無公害食品，開辟增加農(nóng)民收入的新渠
道l 21。爭取國家資金支持，做好以發(fā)展農(nóng)村戶用沼氣
為重點的農(nóng)村能源建設工作。同時大力開展了生物
質(zhì)能利用新技術的研究和開發(fā)，進一步提高生物質(zhì)能
利用技術水平，因地制宜地加大大中型畜禽場沼氣工
程、秸稈氣化、集中供氣工程等的建設。
2．3作為有機肥料還田
隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)民往往只重視化肥而忽
視了有機肥，導致土壤中有機質(zhì)含量下降，土壤的理
化性狀惡化。秸稈等生物質(zhì)作為肥料利用，對維持土
壤養(yǎng)分平衡起著積極作用，同時還可改善土壤團粒結
構和理化性狀，提高土壤肥力，增加作物產(chǎn)量，節(jié)約化
肥用量，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。秸稈覆蓋還對干旱地
區(qū)的節(jié)水農(nóng)業(yè)有特殊意義。提倡與推廣秸稈還田，也
是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的一項重要措施。此外，高溫堆肥以
其無害化程度高、腐熟程度高、堆腐時間短、處理規(guī)模
大、成本較低、適于工廠化生產(chǎn)等優(yōu)點而逐漸成為農(nóng)
業(yè)廢棄物的首選處理方式。以優(yōu)質(zhì)的腐熟堆肥作為
基料，配制高附加值的多功能復混肥料和微生物有機
肥料的前景也相當廣闊。
2．4作為工業(yè)原料應用
近年來發(fā)展起來的秸稈工業(yè)化利用技術，包括生
產(chǎn)輕型板材、一次性環(huán)保餐具、可降解包裝材料等，雖
然應用比例尚小，但卻是今后的發(fā)展方向。植物纖維
是發(fā)展制漿造紙工業(yè)的基本原料。用降解塑料代替
非降解塑料，已是當今發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、促進農(nóng)業(yè)可持
續(xù)發(fā)展的重要途徑。國內(nèi)已有許多科研單位研究開
發(fā)秸稈降解膜技術，并取得了一定的成果。如西安建
筑科技大學應用麥秸稈、稻草等天然植物纖維素為主
要材料，配以安全無毒物質(zhì)，開發(fā)出完全可以降解的
緩沖包裝材料，該產(chǎn)品體積小、質(zhì)量輕、壓縮強度高、
有一定柔韌性，成本和泡沫塑料相當，低于紙和木材
制品，在自然環(huán)境中30 d可以全部降解∞J。從米糠
中可以提取菲丁，然后再生產(chǎn)肌醇，廣泛用于醫(yī)藥、發(fā)
酵和食品工業(yè)，提取菲丁后的米糠還是優(yōu)良的飼料，
此法經(jīng)濟效益較高。從柑橘果皮中可以提取果膠、飲
料渾濁劑、橘油、類胡蘿卜素等經(jīng)濟價值較高的產(chǎn)品；
果皮發(fā)酵后，可以生產(chǎn)出丙酮酸和食醋、液糖、果酒
等；加工后的果皮可用于食品工業(yè)中【1引。
3 小結
長期以來，由于缺乏足夠的重視，我國熱帶農(nóng)業(yè)
廢棄物資源的綜合利用率十分低下，相關技術還有待
進一步研究。合理利用農(nóng)業(yè)廢棄物資源化，對于保護
農(nóng)村生態(tài)環(huán)境、發(fā)展農(nóng)村生態(tài)經(jīng)濟具有十分重大的意
義。農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的
根本保證。要使人們充分認識到農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利
用的經(jīng)濟、環(huán)境與社會價值；要教育廣大農(nóng)民從保護
農(nóng)村生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的高度，去認識和理
解農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的必要性、重要性和緊迫
性；要不斷優(yōu)化農(nóng)業(yè)廢棄物資源化技術，使之廣泛應
用；要在政府的扶持下，多方籌集資金，充分調(diào)動廣大
農(nóng)民的積極性和創(chuàng)造性，把農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用工
作廣泛、深入、持久地開展下去。
萬方數(shù)據(jù)
第29卷增刊農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報313
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