第一篇:徐州地區秸稈利用研究
加大綠色可再生資源利用力度,實現經濟的可持續發展
—淺談徐州地區秸稈的開發利用
傅亞民
【內容提要】農村秸稈的焚燒是個令各級政府頭疼的問題,每年屢禁不止的焚燒,既污染了環境,又浪費了秸稈的資源。如何利用和開發秸稈資源,讓農民真正從秸稈處理中得到利益,使秸稈這個可再生綠色資源成為利國利民的寶,是一個非常值得探討的重大課題。
【關鍵詞】秸稈;焚燒;處理;再生能源;利用
秸稈是成熟農作物莖葉(穗)部分的總稱。通常指小麥、水稻、玉米、薯類、油料、棉花、甘蔗和其它農作物在收獲籽實后的剩余部分。農作物光合作用的產物有一半以上存在于秸稈中,秸稈富含氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機質等,是一種具有多用途的可再生的生物資源,秸稈的粗纖維含量高(30%-40%),并含有木質素等。
每到麥收時節,焚燒秸稈的現象又時有發生。今年麥收季節,徐州市上空又被煙霧籠罩,很多市民都聞到刺鼻的氣味。這都是徐州市一些地區和臨近周邊地區大面積偷燒小麥秸稈所致。根據國家環境保護部2010年6 月21 日最新衛星遙感監測秸稈焚燒火點空間分布圖顯示,徐州市在豐縣、沛縣、邳州、銅山以及市轄區共發現16處秸稈焚燒火點,再加上安徽、連云港接壤處火點較多,煙霧隨風飄移籠罩市區,導致市區空氣質量嚴重下降。
我國作為一個農業大國,每年的農作物秸稈量約7億噸,大約相當于3.5億噸煤炭。在傳統農業條件下,有5億多噸秸稈白白腐爛和燒掉。這就等于浪費了生產5億噸秸稈的耕地、淡水和其他農業投入品等資源。我國的生物質廢棄物的總量,約相當于我國煤炭年開采量的50%,總計約6.56億噸標煤。但是長期以來,這些生物質并未得到充分合理的利用,目前利用率僅在30%左右,大多數物質以直接燃燒為主,這是一項巨大的浪費。
徐州市每年產農作物秸稈約450萬噸,大約相當于225萬噸煤炭。以前農作物秸稈除了農民生活自用以外,其余的主要做飼料、造紙、積肥等,但現在農民生活自用的秸稈量越來越少,而飼料利用的秸稈量很小,以秸稈為原料的小造紙廠由于污染問題也逐漸淡出市場。這樣,大量廢棄的秸稈不得不被農民在田間燒掉,嚴重污染了環境,還造成交通、火災等一系列問題。
現在一直采取的方法是每到收獲季節,政府都要組織大量的人力物力嚴防死守,來防止農民焚燒秸稈,但是僅僅靠這種“堵”的辦法往往是年復一年秸稈焚燒的事情仍然屢禁不止。特別是周邊地區,由于行政轄區的關系,徐州市管不著也沒法管。如何有效地制止農民焚燒秸稈呢?筆者認為僅僅靠行政命令的“堵法”是不行的,而是要采取“疏”的方法,就是采用一些科學方法,對秸稈進行加工和利用,變廢為寶,讓農民切切實實感受到利益,只有這樣才能徹底解決焚燒秸稈的問題。
一、農民焚燒秸稈的原因
2和重量后輸送至爐膛內燃燒;第二類為灰色秸稈,主要是棉花秸稈、大豆秸稈、樹枝、木材下腳料等密度較大的木本類植物,需破碎加工后輸送至爐膛內燃燒;第三類是為提高燃燒值壓縮為一定體積的顆粒的秸稈。在加工處理上,第一類秸稈的操作難度最大,相對來說加工成本也高些。由于農村的秸稈資源呈分散分布狀態,為了降低運輸成本和倉儲成本,在我國廣大的農村宜推廣建造分散式的小型秸稈發電機組,這樣可以有效地解決秸稈的利用和農村電力能源問題。
用于生物小型化發電主要有斯特林發電機和新型的熱聲發電機兩種形式。斯特林機又名熱氣機,是1816年倫敦的牧師羅巴特 斯特林(Robert Stirling)發明的,斯特林發動機是通過氣體受熱膨脹、遇冷壓縮而產生動力的。這是一種外燃發動機,使燃料連續地燃燒,蒸發的膨脹氫氣(或氦)作為動力氣體使活塞運動,膨脹氣體在冷氣室冷卻,反復地進行這樣的循環過程。它具有高效率,低噪聲,低污染以及多能源適應性等特點。
斯特林機可以適用于多種燃料。從高品位的石油、天然氣等,到低品質余熱廢熱,甚至可燃垃圾等,都可以作為斯特林機的驅動熱源。秸稈的基本參數為,燃燒值每公斤4000到5000千卡、揮發分高于70%,固定碳低于15%,硫低于0.2%。由于植物在生長過程中通過光合作用吸收CO2,因此可以認為秸稈燃燒時溫室氣體CO2排放量為零。斯特林機結構簡單,操作方便,易于維護,尤其對于偏遠地區農村具有很好的應用前景。
熱聲發電技術是一種全新的熱發電技術,它基于熱致聲效應而工作,可將熱能轉化為聲能并直接由直線發電機等換能設備產生電能。由于熱聲發動機無機械運動部件,可實現高效率的聲學斯特林循環,且采用外燃式工作,因此,熱聲發電技術具有可靠性高、制作成本低、熱效率高(30%-40%)以及環保等優點。特別是熱聲發電技術可利用太陽能、工業余熱以及任何燃料燃燒產生的熱能來工作,因而熱聲發電技術正在成為能源動力研究領域里的一項前沿技術,極具發展潛力和應用前景。熱聲發電機也是采用外燃加熱的方式。熱聲驅動的發電機裝置,通過設計合理的燃燒裝置,將秸稈燃燒驅動熱聲發電機發電。由于其優異的性能,該設備對于秸稈利用具有廣闊的市場前景。
目前大概1公斤秸稈可以發1度電,1噸秸稈的收購價格在200元左右,發出的“秸稈電”電價比煤電標準電價上浮0.25元,作為綠色環保項目,這樣的成績還是令人欣慰的。中國農業機械化科學研究院常務副院長、研究員、博士生導師李樹君博士談到,“秸稈的價格最高可以達到糧食價格的一半左右,如果所有秸稈都能夠被收購,那么農民可以增收約50%。很多地方農民都自發地組織了農民協會、合作組等,甚至通過一些簡單的機械手工給秸稈打捆。只要有市場,農民的積極性還是很高的。”
2007年12月10日,我國第一個自主研發的軟質秸稈發電項目在江蘇淮安建成并投入運營,該項目的成功投運,開創了我國軟質秸稈發電的先河。位于湖北省荊門市京山開發區的凱迪綠色能源開發有限公司,于2009年11月28日正式投產發電。國家級示范項目河北晉州(1×25MW)和山東單縣(1×24MW)兩個示范項目都將引進丹麥BWE公司的世界先進秸稈發電技術,龍基電力有限公司作為項目投資和項目實施單位,在當地做了大量的前期調研,力爭在吸收丹麥BWE先進技術的基礎上,開創出一條符合中國國情的新路。兩個示范項目如能成功,將給我國廣袤的農村帶來前所未有的新能源革命和巨大的經濟效益,如河北晉州項目每年燃燒秸稈20多萬噸,發電1.38億kWh。按照每噸秸稈100元的收購價測算,將帶動農戶增收2000多萬元/年;與同等規模的燃煤火電廠相比,一年可節約l0萬多噸標煤。除上述項目外,江蘇如東縣、黑龍江慶安縣、北京平谷區等生物質能豐富的縣(區)都在積極與龍基電力有限公司洽談,著手籌建秸稈發電廠。
中國科學院理化技術研究所研究員王俊杰指出:“秸稈發電具有重要的意義,對于建設小康社會,節能減排具有深遠的影響。伴隨著煤炭、石油和天然氣等化石能源的逐漸枯竭,尋找新能源已成為一個緊迫的任務。秸稈作為一種綠色和可再生的能源,其作用將會越來越
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第二篇:秸稈利用
秸稈焚燒屢禁不止的原因及對策
農水四班 110204042陳斌
摘要:近年來,秸稈焚燒屢禁不止,造成大氣污染,威脅飛機降落,影響車輛行駛。因而,政府采取了秸稈禁燒的措施,想辦法提高秸稈的綜合利用率。雖然取得了不少成效,但目前焚燒秸稈行為依然很嚴重,并且利用率依然很低。隨著農村經濟的進一步發展,農民生活水平的再次提高,秸稈變成“廢物”的區域越來越擴大,需要從根本上解決秸稈處理問題。
關鍵詞:秸稈禁燒、環境、疏導、秸稈還田、秸稈氣化
每年夏收、秋收時節,網上都會有各級政府部門的關于秸稈禁燒的新聞,今年徐州兩鎮長甚至因為秸稈禁燒不力被停職。由此,我們可以感到秸稈禁燒工作的重要性。但為什么以前沒有禁止呢?為什么現在屢禁不止呢?
首先,我們要從秸稈的定義說起。秸稈是成熟農作物莖葉部分的總稱。通常指小麥、水稻、玉米、薯類、油料、棉花、甘蔗和其他農作物在收獲籽實后的剩余部分。我國是一個農業大國,農民對秸稈的利用有著悠久的歷史。傳統上,我國農民用秸稈燒火做飯、取暖、養殖、積肥還田。但近年來,隨著農業水平的提高,作物秸稈總量大幅度增長,綜合利用技術滯后。農民大都使用液化石油氣或者煤球作為燃料。秸稈變得多余了,就被農民一把火給燒了。
但是焚燒秸稈會造成環境污染、影響交通,甚至還有可能引發火災。其次,浪費資源。農作物光合作用的產物有一半以上存在于秸稈中。秸稈富含氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機質,是一種具有多用途的可再生的生物資源。所以,政府會讓農民禁燒秸稈,而且將秸稈禁燒工作納入干部考核。到夏收季節,市區鄉村四級干部帶著滅火器,實行包保責任制,24小時守在田間地頭,市政府還補貼高溫堆肥,補貼板材加工企業到田頭收購農民秸稈,但實際效果并不盡如人意盡管如此,每年農作物收獲時候,在田野和路旁,時常看到正在燃燒的秸稈升起滾滾濃煙。經過查閱一些資料和生活經驗,我了解到其實農民也知道焚燒秸稈的害處,但“春爭日,夏爭時。”農民收了麥子,搶種秋糧,過去叫“雙搶”,能早一個時辰把種子播下去,趕上一場透雨,秋收就多一分保障,農民最看重的還是沉甸甸的糧食。況且,農民還知道,秸稈焚燒以后,對農業生產還真有好處,草木灰有利于耕地疏松,增加了鉀肥含量,燒死了蟲卵和雜草籽種,減少了病蟲草害,就這幾項一畝地要減少成本開支二三十塊錢。
所以,我覺得要想徹底解決焚燒秸稈的問題,需要我們站在農民的角度來思考這個問題。農民打一天工收入近百元,賣一百斤秸稈也就十塊錢,“哪有那個閑工夫”,農民是最講究實惠的,他們要算成本賬。
首先,政府既要禁燒又要疏導,要更人性化些,多為農民著想,改變宣傳方式。對屢教不改者先了解其情況,若是有意的,應給予相應的懲罰;若是無意的,應對其教育,讓他們明白焚燒秸稈的壞處。但更重要的是,政府要拿出專項資金,在機械研發推廣、實際操作環節發揮實實在在的主導作用。同時,對實行粉碎還田地區的農民,給予一定補貼,提高農民的積極性。積極鼓勵秸稈的新型利用。要出臺有關稅收、貸款、獎勵方面的政策,加強行政推動和重視市場開發相結合,支持有關企業和院校進行秸稈綜合利用的研發及成果轉化。還要加大規劃,避免因分散經營、重復建設帶來的不經濟。
現在,有許多處理秸稈的方法,比如:1.秸稈還田。將秸稈發酵后施于農田中,或者將秸稈粉碎埋于農田中進行自然發酵,從而達到改善土壤的目的。目前,國內已生產出若干種機械化秸稈還田設備,并在一些地區應用。然而,秸稈還田存在很大的局限性。我國的人多耕地少,耕地不能采取輪作休耕制,而是一季接一季的耕種,將未發酵的干枯秸稈埋于農田中,沒有發酵的時間,沒腐爛的秸稈不但起不到肥田作用,反而影響作物出苗率。所以,這種做法不是最好的解決辦法。
2.秸稈氣化當燃料或者轉變成生物油當燃料。把秸稈放在氣化爐中不完全燃燒,獲得以CO為主的低熱值可燃氣,供農民生活用氣。或者把秸稈放在熱解爐中進行隔絕空氣干餾,獲得以CH4、H2為主的中熱值可燃氣,供農民生活用氣,同時獲得人造木炭和木焦油等工業產品。還可以將秸稈氣化獲得可燃氣,再通過燃氣發電機發電。前不久,中科大研究人員將木屑、稻殼、玉米稈和棉花稈等多種原料進行熱解液化和再加工,可變廢為寶,將它們轉化為生物油,其中木屑產油率60%以上,秸稈產油率50%以上,生物油熱值16~18兆焦/千克。但目前所采取的在農村建設供100~200戶管道燃氣的秸稈氣化系統,存在設備資金、運營虧損、安全管理、村鎮建設等方面的問題。所以,也不是最可行的辦法。至于轉換為生物油,量畢竟是少的,實現產業化還需要很長一段時間。
鑒于此,我想提出一些不同的建議,希望對秸稈禁燒有所幫助。1.建設大型有機肥料生產廠
把秸稈粉碎,進行快速發酵制造有機肥料,是一項成熟的技術。如果在秸稈過剩地區建設年產10~50萬t以秸稈為原料的有機肥料工廠,不但可以“消化”掉大量秸稈,同時可以獲得可觀的經濟效益。在綠色食品越來越走俏的今天,有機肥料生產具有廣闊的前景。
2.建設大型秸稈炭化工廠
如果在秸稈過剩地區建設年產碳10~50萬t秸稈炭化廠,每年可“消化”35~165萬t秸稈,同時可產中熱值燃氣0.3~1.2億m3,可供中小城市居民用氣;產木焦油3~15萬t。
3.推廣秸稈炭粉與化肥混合技術
把秸稈炭化獲得炭粉,再將炭粉與化肥混合施于農田中,可減少化肥流失,提高化肥利用率,可使糧食增產。這是一項成熟的技術,不但“消化”大量秸稈,同時,減少化肥污染,提高糧食產量也是很明顯的。
4.建設大型秸稈發電廠
不論是將秸稈粉碎進行噴粉燃燒發電,還是將秸稈壓塊燃燒發電,技術上是成熟的。如果在秸稈過剩地區建設一座20萬kW秸稈發電廠,不但每年可“消化”掉180萬t秸稈,而且還可獲得可觀的經濟效益。5.開發秸稈類煤化應用技術
我國對煤炭的應用是很廣泛的,特別是大工業生產中用量很大。如果秸稈類煤化應用,其消耗量是相當大的。類煤化應用方法很多,目前可以采取摻混方法,將秸稈固化、顆粒化、粉末化后,摻入相當的煤炭進行利用。曾有試驗表明,將10%的秸稈粉摻入煤炭煉焦中,可增加煤氣產量,焦炭無明顯變化。
6.建設大型秸稈固化裝置
將秸稈粉碎,在高壓力下制成密度大于1.0的人造棒的技術是成熟的。如果在秸稈過剩地區建立大型秸稈固化裝置,可把松散的秸稈制成類木棒,便于保存,便于運輸,便于進入大工業中利用。
關于秸稈收集和運輸問題,只要形成了大規模應用,收集和運輸也將隨之形成專業化行業。我國煤炭的運輸半徑在800km以上,且在運輸中易產生粉塵污染。而秸稈的運輸半徑比煤的要少,且不會產生污染。
參考文獻及資料:[1].《南陽市農作物綜合利用實施意見》2008.10
[2].邱紅.我國農作物秸稈的利用現狀及特點[J].農機使用與維修,2009,1,102-104.[3].南方都市報.2012-6-13 [4].中國新聞網.2012-6-19 [5].騰訊新聞網.2012-10-10
第三篇:秸稈利用現狀
秸稈就其物質屬性來說,是屬于很好的可利用物質,從古至今,被廣泛利用,可歸納為“五料”,即燃料、飼料、肥料、基料、原材料。
1.作燃料,是秸稈的主要用途。目前,就全國來說,秸稈仍然主要用于作燃料,占全國秸稈產量的50%以上,秸稈作燃料,仍然以直接燃燒為主,煙熏火燎,不衛生,能源利用率僅為13%。近幾年出現了秸稈氣化技術,通過對秸稈不完全燃燒或干餾,獲得可燃氣作燃料。也有將秸稈通過生物發酵產生沼氣作燃料。這些生物質能轉化技術可提高能源利用2~4倍,但應用很少。
2.秸稈做飼料,歷史悠久。雖然隨著農業機械化程度提高,耕畜減少。農用化肥被廣泛利用后,傳統的漚肥逐漸減少了。近些年來,在秸稈大量過剩的地區出現了秸稈還田。即把秸稈粉碎撒入田間。目前,做肥料所消耗的秸稈量占全國秸稈產生量15%左右。
3.秸稈做基料,目前主要用于養植食用菌,也有用于蚯蚓養殖和無土栽培的基床,基料所消耗的秸稈量微乎其微。
4.秸稈作原材料,主要用于造紙。還有少量用于制簾柵、餐盒、包裝板、隔音板、保溫材料、人造炭、活性炭等。用作化工原料就更少了,作原材料所消耗的秸稈量僅占全國產生量3%左右。
三、解決“秸稈焚燒問題”的出路
從秸稈的“五料”用途上看,要解決“秸稈焚燒問題”,只能在“作燃料”、“作肥料”上加大力度,因為這“兩料”用量大。
1.秸稈氣化做燃料
出現“秸稈焚燒問題”后,有關部門力圖采取生物質能轉化技術,提高燃料質量,從而提高使用秸稈作燃料的積極性。從“七·五”開始,國家有關部門加大了這方面的工作力度,相繼建立了幾百個秸稈氣化示范點,其工藝路線可歸納為三種。第一種是空氣氧化氣化法,即把秸稈放在氣化爐中不完全燃燒,獲得以CO為主的低熱值可燃氣,供農民生活用氣。第二種是干餾熱解法,即把秸稈放在熱解爐中進行隔絕空氣干餾,獲得以CH4、H2為主的中熱值可燃氣,供農民生活用氣,同時獲得人造木炭和木焦油等工業產品。第三種是氣化發電法,即將秸稈氣化獲得可燃氣,再通過燃氣發電機發電。
秸稈氣化技術是一種很好的生物質能轉化技術,不失其為“消化”秸稈的好方法。然而,目前所采取的在農村建設供100~200戶管道燃氣的秸稈氣化系統,存在很多問題,也解決不了“秸稈焚燒問題”。存在的主要問題如下:
1)用秸稈制造燃氣與用煤制造煤氣,在本質上是沒有區別的。一個城市能否建設煤氣供應系統,不是取決于有原料否,而是取決于該城市的經濟發展狀況,財政收入情況,市民的文化物質水平的高低等因素。在農村建設人工燃氣管道供應系統,也是由這些因素所決定的。就全國農村來看,仍屬于溫飽型的,有些地區尚達不到溫飽型。在一個相當長的歷史時期,農村不可能大面積推廣管道化秸稈氣化工程。
2)經過對農村調查發現,農民有吃、穿保證之后,隨著收入的提高,希望改善的生活條件順序為房屋、電、自來水、電視、電話、交通工具、燃料。可見,燃料排在最后。這說明,就廣大農村來說,目前對管道燃氣的需求沒達到相當的迫切程度。沒有農民自身的積極性,靠國家補貼在農村建設管道燃氣是不可取的。
3)由于財力有限,國家補貼也有限,目前所建的秸稈氣化供氣系統投資都偏低,隱患很多。可以說,在全國所建設的幾百個秸稈氣化站所制訂的部門標準、地方標準,使其氣化系統“合法化”,然而,降低了上百年總結出來的技術標準,只能是“削足適履”。隱患不除,事故將不斷出現,不可能長期運行。
4)秸稈氣化提高了能源利用率,如果用秸稈氣化代替直接燃燒秸稈,不但不能“消化”掉秸稈,反而會增加秸稈過剩。再說,建設旨在為農民供氣的秸稈氣化系統,每戶每年有2t
秸稈足夠了,一個200戶的氣化站,每年也不過消耗400t秸稈,與大量過剩的秸稈相比太少了。
5)除了采取干餾熱解法建設較大規模的秸稈氣化供氣系統可以做到微利運行外,所有氧化法氣化系統都是沒有經濟效益的,既便是工程建成了,維修資金、運行虧損、安全管理等問題都解決不了。從目前已建立的幾百個秸稈氣化站看,基本上都是“國家補貼一部分投資,村里籌集一些資金,建成供氣一段時間,不掙錢就停了下來”。
6)管道燃氣的建設,是百年大計,必須與村鎮建設規劃一起考慮。目前農民分散居住,建設管道燃氣系統是短期行為。我國耕地少、人口多,未來農村居住點必然是向集中型發展,有研究表明,30年后的中國農村居住點將不少于2000戶。
2.秸稈還田
將秸稈發酵后施于農田中,或者將秸稈粉碎埋于農田中進行自然發酵,都是改善土壤,保證土壤中有機質的好措施。目前,國內已生產出若干種機械化秸稈還田設備,并在一些地區應用。然而,秸稈還田存在很大的局限性。我國的人多耕地少,耕地不能采取輪作休耕制,而是一季接一季地耕種,將未發酵的干枯秸稈埋于農田中,沒有發酵的時間,沒腐爛的秸稈不但起不到肥田作用,反而影響作物出苗率。
四、解決“秸稈焚燒問題”的建議
1.建設大型有機肥料生產廠
把秸稈粉碎,進行快速發酵制造有機肥料,是一項成熟的技術。如果在秸稈過剩地區建設年產10~50萬t以秸稈為原料的有機肥料工廠,不但可以“消化”掉大量秸稈,同時可以獲得可觀的經濟效益。在綠色食品越來越走俏的今天,有機肥料生產具有廣闊的前景。
2.建設大型秸稈炭化工廠
如果在秸稈過剩地區建設年產炭10~50萬t秸稈炭化廠,每年可“消化”35~165萬t秸稈,同時可產中熱值燃氣0.3~1.2億m3,可供中小城市居民用氣;產木焦油3~15萬t。
3.推廣秸稈炭粉與化肥混合技術
把秸稈炭化獲得炭粉,再將炭粉與化肥混合施于農田中,可減少化肥流失,提高化肥利用率,可使糧食增產。這是一項成熟的技術,不但“消化”大量秸稈,同時,減少化肥污染,提高糧食產量也是很明顯的。
4.建設大型秸稈發電廠
不論是將秸稈粉碎進行噴粉燃燒發電,還是將秸稈壓塊燃燒發電,技術上是成熟的。如果在秸稈過剩地區建設一座20萬kW秸稈發電廠,不但每年可“消化”掉180萬t秸稈,而且還可獲得可觀的經濟效益。
5.開發秸稈類煤化應用技術
我國對煤炭的應用是很廣泛的,特別是大工業生產中用量很大。如果秸稈類煤化應用,其消耗量是相當大的。類煤化應用方法很多,目前可以采取摻混方法,將秸稈固化、顆粒化、粉沫化后,摻入相當的煤炭進行利用。曾有試驗表明,將10%的秸稈粉摻入煤炭煉焦中,可增加煤氣產量,焦炭無明顯變化。
6.建設大型秸稈固化裝置
將秸稈粉碎,在高壓力下制成密度大于1.0的人造棒的技術是成熟的。如果在秸稈過剩地區建立大型秸稈固化裝置,可把松散的秸稈制成類木棒,便于保存,便于運輸,便于進入大工業中利用。
關于秸稈收集和運輸問題,只要形成了大規模應用,收集和運輸也將隨之形成專業化行業。我國煤炭的運輸半徑在800km以上,且在運輸中易產生粉塵污染。而秸稈的運輸半徑比煤小得多,且不會產生污染
第四篇:秸稈利用情況調研報告
涇川縣農作物秸稈綜合利用情況
調 查 報 告
市農牧局:
根據平農函[2013]90文件精神,我們抽組縣畜牧中心和鄉鎮
工作站共21人,對全縣秸稈資源利用情況逐鄉(鎮)進行了專題調查,現將調查情況報告如下:
一、全縣農區秸稈資源利用及畜牧發展現狀:
1、秸稈資源利用現狀:
經調查,2012年全縣秸稈總產量為 28.66萬噸。其中小麥秸
產量9.32萬噸;玉米秸15.75萬噸;豆類秸稈總產量0.96萬噸;其它秸稈 2.63萬噸。
2.秸稈綜合利用情況:
2012年全縣青貯氨化飼草11.66萬噸,直接鍘喂秸稈4.5萬噸,秸稈利用率達到 56.4 %。
3、草食畜飼養現狀:
截止2012年底,全縣牛羊飼養總量達到20.88萬頭(只),2007年牧業產值完成 4.03億元。人均牧業純收入完成542.35元。
二、主要做法:
一是強化了宣傳導向,引導農戶發展畜牧飼草產業。縣委、縣政府高度重視草畜產業開發工作,多次召開全縣草畜產業開發工作專題會議,對畜牧飼草產業的快速發展起到了強有力的推動作用。為了解決群眾的思想認識問題,轉變陳舊保守觀念,各鄉(鎮)普遍采取“走出去,請進來”的方法,積極加大宣傳引導力度,黨原鄉組織各村黨支部書記、村主任和部分鄉干部赴寧夏靈武市、中衛縣和我省的臨洮縣、定西縣考察學習了畜牧產業示范基地;豐臺、芮豐、涇明、城關、窯店等鄉(鎮)都組織村社干
部、養殖大戶赴縣內外參觀學習,讓養殖戶現身說法,輻射帶動。縣委、縣政府主要領導和分管領導經常性地調研草畜產業發展中存在的困難和問題,多次召開辦公會議研究制定產業發展優惠政策,協調金融部門落實貸款。
二是制定了優惠政策,扶持農戶規模化開發。產業開發中,為了使產業發展由零星分散向規模化、集約化發展,縣、鄉、村千方百計在政策上予以傾斜。黨原鄉研究制定了《黨原鄉養殖業臨時用地管理辦法》和示范園區建設優惠政策,對進入園區發展養殖業的農戶一律免征三年土地管理費和土地租賃費,統一配套水、電、路;在棚舍建設上,鄉、村兩級組織共同負責,投資部分機磚,協調部分貸款,止目前,共劃拔規模化養殖區13處16.3萬平方米,為養殖戶從農行、信用社等部門協調貸款600多萬元,無償提供建棚用磚400多萬塊。埋壓自來水管道5750米。芮豐鄉采取為每個養殖戶無償提供建棚用地,每戶劃撥2—5畝草地,每戶協調落實貸款1.18萬元,統一銷賒建棚機磚,通電、通水、通路、通話、通電視等扶持政策,在百煙村、三十梁村集中建辦了暖棚養牛亮點工程。王村鎮僅2012年上半年用于畜牧飼草產業發展的貸款68萬元,占全鎮支農貸款的40%。其它各鄉(鎮)都采取了靈活多樣的扶持發展措施,加快了畜牧飼草產業開發步伐。
三是增強了產銷服務,解決了農戶發展中的關鍵環節。為了提高畜牧產業在市場經濟中的生命力和抗風險能力,抑制大起大落,各鄉(鎮)從規模養殖本身挖潛力,走產供銷一體化的路子,尤其注重在“銷”字上作文章下功夫,黨原、窯店等鄉(鎮)組織具有經濟頭腦、市場信息靈、善經營的群眾成立養殖協會,在寧夏、蘭州、西安、內蒙等地設立養殖市場信息網36個,指導販運和養殖。全縣新增黃牛凍配改良點4個,畜禽防疫服務站4個,飼料、藥品、籠具等銷售點6個,為全縣畜牧養殖提供產前、產中、產后服務,推動全縣畜牧養殖整體發展。
三、存在的困難和問題
1、畜禽養殖規模總量不足。從農戶養殖的微觀分析,戶均養殖數量較小,養殖類型多,專業化生產程度不高。從全縣客觀分析,畜禽飼養總量沒有大的突破,沒有形成真正意義上的批量生產。
2、產業發展基礎相對薄弱。飼草資源總量不足,直接限制了畜禽飼養規模的進一步擴張。全縣飼草理論載畜量約70萬個羊單位。目前已達到60多萬個羊單位,稍遇干旱影響,飼草料缺乏問題明顯凸現出來。
3、結構調整缺乏產業支撐。以開發飼草為主,進行種植業結構調整,缺乏養殖產業規模批量的生產轉化;以養殖品種的更新換代,進行畜牧業結構調整,缺乏龍頭企業和市場空間的支撐。
4、思想認識上有一定的誤區。一是投資上主要靠國家投資扶持和貸款,沒有真正形成農戶自覺自籌資金投資發展的新機制。二是在種草上,以零星遠山耕地種草為主,一部分鄉(鎮)還沒有把種草作為產業來開發,規模化程度不高。
5、龍頭企業輻射帶動能力不強,產業鏈條短。現有畜產品產加銷企業普遍存在起點不高,機制不活,經營規模小,經濟實力弱等問題,產加銷相互脫節,產業發展“腸梗阻”現象嚴重,尚未形成風險共擔,利益共享的新機制,產業鏈相互分離,一些企業仍處于停產、半停產狀態,窯店鎮肉兔養殖由于沒有龍頭企業拉動,兔肉貯藏困難,呈現下滑萎縮趨勢。
四、幾點建議
1、提高認識,統一思想,擴張畜牧飼草產業規模總量。
首先要解決好認識問題。各鄉(鎮)都應把種草工作作為夯實畜牧業發展基礎,培植新的經濟增長點,實現農業可持續發展,調整優化農業內部結構的一件大事來對待,提上重要議事日程,通過算帳對比,加大對群眾的宣傳,按照商品型草畜業的思路,引導群眾在滿足養畜的基礎上,盡快把草產業做大做強。其次要加強組織領導。指定專人負責,納入目標管理,逐級建立健全目標管理責任制,做到領導到位,責任到位,措施到位,一級抓一級,抓到工作真正落實。再次要抓點示范培育典型。通過典型示范,讓農民看到前景和希望,帶動草產業規模化發展。堅持擴張總量與優化品質并舉,提高質量和提升效益并重,提高畜牧業發展的集約化、專業化程度。
2、探索發展機制,制定優惠政策,扶持草食畜牧業發展。⑴建立畜牧飼草產業開發扶持政策。嚴格執行國家關于畜牧企業和飼料工業企業的有關優惠政策,按照誰開發、誰管理、誰受益的原則,鼓勵養殖大戶租賃、承包、開發荒山荒坡、荒溝荒灘,連片集中種植優質牧草,對種草大戶除享受縣上的扶持政策外,各鄉(鎮)可以采取以獎代補的辦法扶持發展。按照科學規劃,便于管理,方便農戶的原則,適當劃撥規模養殖的圈舍臨時用地,同時在法律服務,政策措施等方面創造良好的發展氛圍。⑵建立協調服務機制。水利、電力等部門要千方百計協調解決規模養殖村的用電、用水問題,畜牧部門要充分發揮職能作用和技術優勢,搞好技術指導和協調服務。工商稅務部門要對畜牧企業優先審批發證,減少中間環節,搞好協調服務。⑶建立有效的資金投入機制。財政、農行、信用社等部門要充分發揮國家財政周轉資金和金融貸款的扶持導向作用,調動農戶投資的積極性,建立以農戶投入為主體,金融貸款投入為補充的資金投入機制,從資金上予以傾斜扶持,加快畜牧飼草產業的開發步伐。
3、建辦龍頭企業、發展協會、培育品牌、切實抓好產業化經營。
⑴辦成一批龍頭企業。目前,龍頭企業少,牽動力不強已成為全縣畜牧產業化發展的瓶頸問題,各鄉(鎮)要面向市場,多方調研論證新上一批項目,黨原、荔堡、玉都、芮豐、太平要在飼草料加工、畜禽屠宰、分級、加工、貯藏、販運上辦企業,在訂單養殖上作文章,按照“公司+基地+農戶”的形式,建立“風險共擔,利益均沾”的利益分配新機制。
⑵發展一批產業協會。在規范完善現有協會的基礎上,以畜禽防疫、飼料加工、畜禽販運等環節為著力點,集中發展一批協會,以“協會+農戶”、“公司+農戶”、“中介組織+農戶”的形式,帶領養殖戶創市場,辦產業,培育一批產業開發的領頭雁。
⑶申辦注冊一批品牌。借鑒黨原隴新牧業有限公司的發展模式,優選一批畜產品及其加工產品進行商標注冊,申報品牌和綠色產品認證,提高市場占有率,帶動發展。
⑷建立一批網絡。加強農業信息咨詢服務體系建設,依托政府上網工程,建立縣、鄉兩級農業綜合服務網絡,實現計算機聯網,做好信息的收集,分析和開發研究,制做草畜產業網頁,為農民提供及時準確的國內外市場信息,幫助農民群眾搞好生產銷售,在重點城市設立辦事窗口,承擔縣內草畜產品推銷及市場信息的收集發布,讓養殖戶在正確把握市場信息的基礎上,有目地地調整生產結構,產出適銷對路的產品。
4、推動科技創新,加速科技轉化,加快草食畜牧業科技進步。⑴著力推廣牧草豐產、草產品生產加工、草場保護及秸稈飼料加工調制等關鍵技術,注重牧草增產和生物等先進高新技術的應用;積極爭取申報國家、省、市有關科研示范推廣和建設項目,依靠項目的基礎、輻射帶動作用推進科技進步。
⑵大力推廣南德溫、利木辛、夏洛來、德國黃牛、安格斯等良種肉牛;長白、大約克、杜洛克等瘦肉型豬;波爾山羊等肉用羊。努力完成好北京優質高產奶牛的胚胎移植工作,使這項技術在我縣快速普及推廣,全面提高我縣奶牛的品質。
⑶加強技術培訓,培養多層次多規格的實用人才。在加大開展科技宣傳與培訓工作力度的同時,安排專業技術干部走出去,學習外地發展草食畜牧業的先進經驗,提高專業技術人員指導新型養殖的技術能力,不斷加強技術交流與協作,開展科技攻關,努力提升科技興牧水平。
二○一三年十月二十一日
第五篇:秸稈利用與現狀
霧霾來源之一秸稈的綜合利用現狀
摘要:我國是秸稈產量大國,合理利用秸稈資源對于保護環境、緩解能源危機、促進社會發展具有重要意義。本文介紹了我國秸稈綜合利用的幾種方式,以及各種利用方式存在的優缺點,為我國秸稈資源的合理利用提供了一些參考。
關鍵詞:作物秸稈;綜合利用;利用方式
引言
秸稈是農作物子實收獲后剩余的莖稈和殘留的葉片。我國是產秸稈大國,秸稈種類有近30種。秸稈中隱藏著巨大的資源,作物吸收的養分有將近一半會留在秸稈中。高利偉等[1]研究表明2006年中國作物秸稈資源數量超過7.6億t,其中蘊含的氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)養分資源數量分別達到776萬t、249萬t、1342萬t。但是一直以來人們都沒能充分合理的利用它,大量的秸稈被丟棄、焚燒,不僅浪費資源還造成環境污染。近年來隨著化石能源的日益枯竭和環境條件的日益惡化,秸稈資源的綜合利用成為人們日益關注的話題。
我國各類農作物秸稈資源的綜合利用方式,可歸納為4個方面:肥料、飼料、燃料、其它。秸稈還田
1.1 秸稈還田的方式
一般來說,秸稈還田的方式主要有以下幾種: 1.1.1秸稈機械化還田
農作物秸稈機械化還田技術就是利用秸稈粉碎機將摘穗后的小麥、水稻、玉米、大豆、油菜、高粱等農作物秸稈就地粉碎,均勻地拋灑在地表,隨即耕翻入土,使之腐爛分解,達到大面積培肥地力的一項農機化適用技術。1.1.2堆漚還田
堆漚還田就是指將農作物的秸稈制成堆肥或者是漚肥等,等待農作物的秸稈發酵到一定的程度以后,再將其施入土壤之中。1.1.3過腹還田
過腹還田,顧名思義,就是指借助于牛、馬、豬或者羊等這些常見的家畜作為特殊的“中介”,將小麥、玉米、水稻秸稈等進行簡單如切割之類的處理之后,作為飼料喂給家畜,然后將這些家畜的糞便施入種有農作物的土壤之中。這種方式最大的優點優點就是省時、簡單,而且也是目前發現的最為科學和最具生態性的秸稈還田方式。
1.2 秸稈還田的優缺點
秸稈還田具有一定的優勢,但是如果在實際應用中不注意的話,效果可能不明顯,甚至會對農作物造成不良影響。1.2.1對土壤肥力的影響
秸稈中含有氮、磷、鉀、鎂、鈣及硫等元素,這些正是農作物生長所必需的營養元素。李繼福[2]等研究表明,短期秸稈還田條件下,高鉀和中鉀土壤田塊,秸稈還田鉀素可不同程度地替代部分化學鉀肥施用。張靜[3]等研究表明, 玉米秸稈還田可以增加土壤有機質和緩解土壤氮流失。陳冬林[4]等研究表明,秸稈還田顯著提高土壤有效磷和速效鉀含量,對土壤堿解氮含量的提高體現在水稻生育后期。秸稈還田不均勻,易引發由秸稈轉化來的微生物與農作物之間的爭奪養分現象,應及時補充施加相應肥料。秸稈直接還田的時候,一定要適當補充施加氮肥和磷肥,以保證農作物幼苗的健康成長。1.2.2對土壤結構的影響
秸稈還田可以增加土壤的孔隙度,改良土壤結構。同時可形成地面覆蓋,具有抑制土壤水分蒸發,儲存降水和提高地溫的作用。李傳友[5]等研究表明,粉碎并氨化秸稈施入土壤后, 能顯著降低耕層土壤的體積質量, 增加土壤孔隙度, 但對耕層以下土壤體積質量及孔隙度改善效果不明顯。張鵬[6]等研究表明,在寧南半干旱區采用秸稈還田對提高土壤團聚體含量具有明顯作用。田慎重[7]等研究表明,免耕秸稈還田措施能顯著提高土壤的水穩性團聚體的比例和穩定性。秸稈翻壓或者壓碎還田以后,就會導致土壤松弛,土壤孔隙的大小不均勻,尤其以大孔隙居多。土壤孔隙的增大往往會導致種子與土壤間的接觸減少,從而在很大程度上會影響到種子的發芽與生長,尤其會對農作物根系的生長產生影響,嚴重的話會出現吊根現象。
1.2.3對土壤中微生物的影響。
秸稈中含有大量的能源物質,還田后生物激增,土壤生物活性強度提高,接觸酶活性可增加47%。隨著微生物繁殖力的增強,生物固氮增加,堿性降低,促進了土壤的酸堿平衡,養分結構趨于合理。楊濱娟[8]等研究表明,秸稈還田配施化肥各處理能夠增加根際土壤總細菌、放線菌、真菌、氨氧化細菌、好氣 性自生固氮菌、亞硝酸細菌、磷細菌和好氣性纖維素分解菌的數量。秸稈還田后,由于秸稈本身吸水和微生物分解吸水,會降低土壤含水量,因此要做好的秸稈還田后的水分補充工作。由于秸稈還田會在一定程度上增加土壤微生物的活性,這種活性的增加不僅會對農作物的生長發揮積極的效用,同時也會大大加快除草劑等在土壤中的降解速度,最終導致除草劑有效期的大大縮短。秸稈直接還田,秸稈中攜帶的蟲卵、菌體、雜草種子等就會留在土壤里,導致雜草和病蟲害的發生。秸稈作飼料
秸稈中的粗纖維含量高,粗蛋白、粗脂肪、糖類含量低,直接飼喂期消化率低且營養價值差。一般在飼喂動物前要進行一定的處理,一般的處理方式主要分為物理法、化學法和生物法。
2.1物理法 秸稈的物理處理主要是通過機械、水、熱等的作用,使飼料變碎、變柔軟,便于家畜咀嚼和采食,同時清除其中混雜的泥土、沙、石等物質。目前常用的物理方法主要有切碎與粉碎、浸泡、蒸煮、碾青等。隨著農業機械化程度的增加,近年來利用機械壓粒(壓塊)和熱噴處理在秸稈上的應用越來越多。還看到一些利用輻射來處理秸稈的報道。然而, 利用物理方法將秸稈顆粒的減小, 加快了秸稈在動物腸胃通道內通過的速度, 以致動物腸胃沒有足夠的時間去 收秸稈中的養分, 造成秸稈中養分的白白流失。因此, 要在秸稈顆粒的大小與其通過動物腸胃的速度之間尋求平衡, 以使秸稈中的營養物質被動物高效吸收利用。而利用機械處理秸稈又會增加投入,在小型的養殖戶中不適用。
2.2 化學法
秸稈的化學處理主要包括堿化處理、氨化處理等。2.2.1秸稈的堿化處理
堿化處理主要是利用堿性化合物處理秸稈,打開纖維素、半纖維素與木質素之間對堿不穩定的酯鍵,溶解半纖維素和一部分木質素,使纖維素膨脹,從而使瘤胃液易于滲入。這樣處理,可以提高秸稈的適口性,增加家畜的采食量,同時也提高了秸稈的消化率和含水量。
常用的堿化劑有:熟石灰、KOH、NaOH、NaHCO3等。濕法堿處理需要大量的水沖洗,會造成養分流失。干法堿處理更易應用于實踐,但處理的秸稈中鈉離子含量高,家畜飲水量大,且排除的糞尿中含有大量鈉離子會污染環境。2.2.2 秸稈的氨化處理
氨化可提高秸稈的消化率、營養價值和適口性。常用的氨化劑有:氨水、液態氨、尿素、硫酸銨、碳酸氫銨等。由于氨有毒, 飼喂前應充分揮發, 以免產生毒害作用。但揮發氨會造成氨的損失和一定的環境污染。
2.3 生物法
生物處理是利用乳酸菌、酵母菌等有益微生物和酶,在適宜的條件下,分解秸稈中難于被家畜消化吸收的部分,增加菌體蛋白、維生素及其它對家畜有益的物質,并軟化秸稈,改善味道,提高適口性。張立霞[9]等研究表明,用合理的微生物組合處理玉米秸稈可以有效提高其利用率。秸稈的生物處理法主要包括青貯、酶解和微生物分解等。青貯除了具有上訴優點外,還可以解決飼料作物和牧草季節性生產與全年穩定供應的矛盾,在生產中已經得到廣泛的應用。秸稈能源化
農作物秸稈纖維中的碳占絕大部分,主要糧食作物小麥、玉米等秸稈的含碳量約占 40 % 以上。秸稈中的碳使秸稈具有燃料價值,目前對秸稈這一特性的應用主要集中在如下方面。3.1 秸稈直接燃燒。
我國農村長期以來利用秸稈做生活燃料。直接燃燒具有經濟方便、成本低廉、易于推廣的特點,可以為中小型企業、政府機關、巾小學校等提供生產、生活熱水和用于冬季供暖。秸稈還可以替代部分煤來發電。
3.2 秸稈氣化。
秸稈氣化是在氣化爐內完成的。秸稈是由碳、氫、氧等元素組成,其中含有一定量的水分。當秸稈被燃燒后,隨著溫度的升高,燃燒產生的氣體通過還原區赤熱的炭層反應,轉換成含CO、H2、CH4等組分的可燃氣體。秸稈氣化經濟方便、清潔衛生,但也存在著投入較高、燃氣熱值偏低和燃氣中氮氣和焦油含量偏高等問題。
3.3 秸稈發酵制沼氣。
秸稈發酵制沼是多種微生物在厭氧條件下,將秸稈降解成沼氣,并產生副產沼液和沼渣的過程。沼氣含有50%—70%的甲烷,為清潔燃料。秸稈可直接投入沼氣池,也可用做牲畜飼料轉化成糞便投進沼氣池。秸稈發酵后的沼渣可以用作肥料,產生的沼氣無色無味且抗爆性能好。但是前期需要先修筑沼氣池,并且常常后期的維護也跟不上。
3.4 秸稈固化成型及炭化。
將秸稈粉碎后,送入成型機械中,在外力作用下,壓縮成塊狀、棒狀或顆粒狀等需要的形狀,即可直接用作燃料直接燃燒。也可再利用炭化爐將其進一步加工處理便成為具有一定機械強度的“生物煤”秸稈成型燃料。
秸稈固化成型燃料比重大、熱值高,可替代部分煤炭。同時其硫含量低、灰分小且可再生,是一種清潔能源。其還具有體積小便于儲存和運輸,應用范圍廣等優點。但其缺點也很明顯,生產設備價格高,配件使用壽命短,缺少專用高效戶用爐具等。
3.5 秸稈液化。
秸稈液化是指通過物理、化學或生物學方法,使秸稈中的木質素、纖維素等轉化為醇類、可燃性油或其他化工原料。根據生物質液化方式的不同,主要分為直接液化、高溫高壓液化、微波液化3種形式。
直接液化是指在中低溫、高壓并有催化劑參與情況下,將生物質轉化為液體的熱化學反應過程,通常有還原性氣體參與反應。根據液化目的不同,可將直接液化細分為兩大類: 一類是反應產物保留植物纖維原料的大分子結構,主要目的是制備天然高分子材料;另一類是破壞原料的大分子結構,將植物纖維原料轉化成小分子后再加以利用,如生產乙醇等。高溫高壓液化是指在高壓下發生熱化學反應的過程,典型的液化工藝是在較高的壓力和溫度以及在催化劑存在下進行的。此方式需要消耗大量的能量,同時對設備耐壓要求較高,目前研究較多的主要有秸稈制柴油等技術。
微波液化是指利用微波輻射使小分子極性物質產生物理效應,從而加速反應、改變反應機理或啟通新的反應通道的一項技術。
秸稈液化優點明顯,但缺點也同樣顯著。目前國內外對秸稈液化機理和數學模型的研究還很欠缺,秸稈預處理技術有待發展,高效催化劑的篩選方面有待提高,液化產物的分離、提純技術有待發展。其它應用
秸稈除被用作肥料、飼料、燃料之外,還有很多其它用途,如用作工業原料、用作基料、用作生產和建筑材料等。
4.1工業原料。
秸稈用作工業原料,主要利用了如下幾個原理。利用微生物分解秸稈中的纖維素等大分子物質,并轉化成小分子物質再加以利用,如生產乙醇、丁二酸等物質;還可以利用微生物分解秸稈但保留秸稈中的大分子結構,如利用麥稈制聚氨酯多元醇和利用玉米秸稈制備高吸水樹脂等;也可以直接利用秸稈中的纖維素等結構物質,如造紙等。
4.2用作基料。
將秸稈粉碎并添加其它原料可以作為部分微生物的營養基質。目前生產中最常見的是栽培食用菌。除此之外,秸稈還可以作為其它一些微生物的基料,王月明[10]等利用玉米秸稈制備飼用乳酸菌培養基。
4.3生產和建筑材料。
人類使用農業秸稈纖維建造房屋至少有上百年的歷史,近年來隨著人們環保意識的不斷加強,秸稈作為生產和建筑材料應用再次被重視。傳統的秸稈利用,一般作為墻體和屋面的建筑材料。現在對秸稈的利用方式更加多樣,周定國[11]報道了關于稻秸人造板的一些問題,鄭鳳山[12]等進行了關于玉米秸稈制造刨花板的實驗研究。這些秸稈人造板具有無醛環保的,但是也存在成本高、價格高的缺點。,可以制造無醛家具、建筑和室內裝飾。陳海濤[13]等研究了秸稈纖維地膜覆蓋栽培作物性能,發現秸稈纖維地膜覆蓋栽培哈椒的植株高度和產量顯著高于裸地,與傳統塑料地膜無顯著差異。李霞[14]等總結了秸稈綠色環保餐具與傳統的一次性餐具的比較優勢。無論是秸稈纖維地膜還是秸稈綠色環保餐具,都具有無毒無害、綠色環保、易被環境降解的優點,可減少生產和生活中白色污染的產生。結語
中國是世界第一秸稈大國,由于人們的認識不足和秸稈綜合利用成本高等原因,我國的秸稈表現為過剩,造成秸稈的焚燒污染環境和資源浪費的現象。近年來隨著人們對秸稈資源關注度的日益提高,我國的秸稈資源綜合利用工作開始全面展開。隨著工作的深入,我們一定會做到既有效利用資源,又保護好環境,實現經濟和環境的雙豐收。
參考文獻
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焰,李艷玲,等,不同微生物菌株及其組合處理對玉米秸稈瘤胃降解率的影響[J].動物營養學報2014,26(8).[10] 王月明,劉宇峰,張正海,等,玉米秸稈制備飼用乳酸菌培養基的研究[J].安徽農業科學,2015,23.[11] 周定國,關于稻秸稈人造板的幾個問題[J].林產工業,2008,35(1):3-6.[12] 鄭鳳山,李月芬,丁占來,玉米秸稈制造刨花板的實驗研究[J].人造板通訊,2002,12:9-10.[13] 陳海濤,張 穎,陳泓睿,等,秸稈纖維地膜覆蓋栽培哈椒試驗研究[J].東北農業大學學報,2014,45(11):1-6.