近30年来中国农作物秸秆资源量的时空分布

【目的】分析1978-2009年中国农作物秸秆产量的变化,并估算2009年中国农作物秸秆资源的数量和地理分布。【方法】在已有研究的基础上,筛选出合适的秸秆系数,对中国田间秸秆产量进行全面、系统的估算,同时结合地理信息软件ArcView,对其时空分布进行分析。【结果】随着农业综合生产能力的提高,中国田间秸秆总量总体上呈不断增长的趋势;2009年全国作物秸秆总量达69 841.92万t;从种植结构的角度进行分析发现,稻谷、小麦和玉米秸秆依然是中国主要的农作物秸秆类型;中国农作物秸秆的分布基本上以400 mm等降水量线为界,其产量由西北向东南呈逐渐增加的趋势。【结论】中国的农作物秸秆分布具有一定的地域特征,且产量较大,具有可观的新能源开发利用前景。     

贵州省兴仁市农作物秸秆利用情况调查分析

为贵州省兴仁市及类似区域充分利用农作物秸秆资源提供理论依据,通过查看相关统计资料和实地调研等方式,对贵州省兴仁市农作物秸秆综合利用情况进行分析。结果表明:2011—2018年贵州省兴仁市各类农作物产量总体呈缓慢上升趋势;2018年秸秆可收集资源量为25.93万t;中稻和一季晚稻、玉米和薏苡是农作物秸秆资源的主要来源;五料化利用总量为20.70万t,综合利用率为79.83%。当前秸秆综合利用存在的主要问题为农户秸秆综合利用积极性不高、企业产业化程度低及政府对农作物秸秆综合利用工作重视程度不够等。建议通过培育新型经营主体及推动机械化农业来补齐劳动力不足的缺口,充分利用农业龙头企业的带动作用加强农户、秸秆利用企业及合作社对秸秆利用技术的培训,以提高秸秆的综合利用率。     

我国作物秸秆资源时空变化特征及其影响因素分析

厘清农作物秸秆的时空变化特征,对秸秆资源高效利用和国家种植结构调整的宏观决策具有重要参考意义。本研究基于国家统计年鉴资料,整理了我国近20年(1999—2018)31个省(直辖市、自治区)的作物产量及草谷比,分析了农作物播种面积和秸秆资源量的时空分布特征,探讨其关键影响因素。结果表明,我国水稻、小麦、玉米和大豆的秸秆量占全国秸秆资源总量的82.3%~88.3%,而谷子、油料作物、经济作物等其它作物的秸秆资源占比11.7%~17.7%。不同秸秆资源的主要分布区域差异较大,水稻、小麦和大豆秸秆资源分别主要分布在长江中下游、华北和东北地区;玉米秸秆资源主要分布在华北和东北地区。近20年来水稻播种面积占比基本稳定在25%左右;小麦播种面积从1999年的23.1%降低到2018年的18.7%,但玉米播种面积从1999年的20.8%增加到2018年的32.5%。水稻、玉米和大豆的秸秆资源量主要受播种面积的影响,但小麦秸秆资源量变化受其影响较小。因此,在优化秸秆资源高效利用时,应该充分考虑东北、华北和长江中下游地区种植结构调整与秸秆资源利用技术推广。     

全国农作物秸秆能源化利用现场经验交流会在山东召开

为贯彻落实国务院办公厅《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》,加快推进秸秆综合利用,实现秸秆的资源化、商品化,促进资源节约、环境保护和农民增收。农业部于2009年3月5～6日,在山东济南召开全国农作物秸秆能源化利用现场经验交流会,全面启动农作物秸秆资源调查与评价工作。各省、自治区、直辖市及计划单列市农村能源办公室主任及相关企业负责人参加了会议。     

永吉县秸秆资源调查与评估

2009年5月4日～5月30日,永吉县能源环保站对永吉县玉米、稻谷等农作物秸秆资源的产量、分布、收集方式和利用途径等,对秸秆资源进行全面、科学的评价,摸清我县作物秸秆资源状况,并分析未来发展趋势,为开展秸秆综合利用和农业资源总体评价工作提供基础信息,指导永吉县秸秆能源化开发利用工作。     

山西省主要农作物秸秆资源总量变化趋势及分布特征

秸秆是一种多用途可再生的生物资源,秸秆资源化利用在提高资源使用效率的同时也可以增加农民收入,实现农业循环发展。综合利用秸秆资源首先需要明确现有农作物秸秆总量及分布情况,学界对于农作物秸秆总量估算通常根据农作物经济产量和作物秸秆系数确定,作物秸秆系数即草谷比。依托2018年山西统计年鉴,综合考虑山西农作物种植实际和前人研究经验确定作物秸秆系数,估算出山西省1979～2017年各主要农作物秸秆资源总量及占比,分析1979～2017年全省秸秆资源总量变化趋势。以2017年统计数据为基准,研究山西省11个地市和120个县农作物秸秆总量分布情况,分析秸秆资源分布特征。     

农业部举办“全国农作物秸秆资源调查与评价师资培训班”

2009年4月16至17日，农业部科技教育司在西安市举办了全国农作物秸秆资源调查与评价师资培训班，来自全国30多个省、自治区、直辖市和计划单列市农村能源管理部门的秸秆资源调查业务骨干共50多人参加了培训。     

永吉县秸秆资源调查与评估

2009年5月4日～5月30日,永吉县能源环保站对永吉县玉米、稻谷等农作物秸秆资源的产量、分布、收集方式和利用途径等,对秸秆资源进行全面、科学的评价,摸清我县作物秸秆资源状况,并分析未来发展趋势,为开展秸秆综合利用和农业资源总体评价工作提供基础信息,指导永吉县秸秆能源化开发利用工作.     

长三角地区农作物秸秆资源量的时空分布特点

为提高长三角地区秸秆资源的综合利用率,采用草谷比法,评估长三角地区秸秆的资源量和秸秆资源的分布特点。结果表明:2000-2014年长三角地区农作物秸秆资源总量呈稳中上升趋势;秸秆分布地区格局差异显著;作物秸秆产量主要分布在粮食主产区的江苏省和安徽省,浙江省和上海市则比较低,2000-2014年作物秸秆资源量为江苏安徽浙江上海;农作物秸秆主要类型为稻谷、小麦和油菜籽,以稻谷为长三角地区最主要的粮食作物秸秆。     

2010—2015年安徽省粮食作物秸秆的 时空分布特征和资源评价

基于《安徽省统计年鉴》(2010-2015年)数据,对安徽省粮食作物秸秆的时空分布特征进行研究分析,并在此基础上进行粮食作物秸秆资源评价.结果表明,安徽省粮食作物秸秆的产量逐年增加,小麦自2012年后成为安徽省秸秆的主要组成;秸秆总量的分布特征呈现北高南低的趋势,2010-2015年间,全省各市秸秆产量的增长不均衡,北部城市增速较快,阜阳、蚌埠和淮北被列为高速增长区,黄山市秸秆产量增长缓慢,划分为低速增长区.同时,分析不同粮食作物秸秆的时空分布特征显示,玉米和小麦的分布特征相似,呈北高南低趋势,各市产量均有不同程度的增长,而水稻秸秆主要分布在安徽省中部和南部,其次为北部,此外,北部亳州和淮北的水稻秸秆产量出现下降趋势.在此基础上,对各区域秸秆资源量进行评价,建议针对不同区域采取不同的综合利用措施.     

秸秆综合利用研究动态及展望

秸秆是世界上最丰富的可再生资源,其高效利用为维护社会的可持续发展提供了现实可行的方案。该文综述了秸秆生物质能源、秸秆还田、秸秆饲料、秸秆基质、秸秆化学品相关的新近报道,主要侧重于秸秆生物质能源领域,概括了秸秆生产沼气、秸秆发电、秸秆生产燃料乙醇、固体燃料的应用现状。最后对秸秆综合利用的未来发展前景进行了展望。     

秸秆厌氧发酵条件优化的研究

采用批式厌氧消化技术和排水集气法,以沼液为启动菌源,在室内分别模拟中温条件下(35℃)不同长度和不同接种量的麦秆和玉米秆产气量、甲烷含量和二氧化碳含量。结果显示,麦秸秆在长度<0.5cm、接种量为10%时产气量和产气质量达到最优;玉米秸秆在长度为0.5～1cm时产气量和产气质量达到最优效果。     

The Effects of Three Mineral Nitrogen Sources and Zinc on Maize and Wheat Straw Decomposition and Soil Organic Carbon

The incorporation of straw in cultivated ifelds can potentially improve soil quality and crop yield. However, the presence of recalcitrant carbon compounds in straw slow its decomposition rate. The objective of this study was to determine the effects of different nitrogen sources, with and without the application of zinc, on straw decomposition and soil quality. Soils were treated with three different nitrogen sources, with and without zinc： urea （CO（NH2）2）, ammonium sulfate （（NH4）2SO4）, and ammonium chloride （NH4Cl）. The combined treatments were as follows：maize （M） and wheat （W） straw incorporated into urea-, ammonium sulfate-, or ammonium chloride-treated soil （U, S, and C, respectively） with and without zinc （Z） （MU, MUZ, WU, WUZ;MS, MSZ, WS, WSZ;MC, MCZ, WC, WCZ, respectively）;straw with zinc only （MZ, WZ）;straw with untreated soil （MS, WS）;and soil-only or control conditions （NT）. The experiment consisted of 17 treatments with four replications. Each pot contained 150 g soil and 1.125 g straw, had a moisture content of 80%of the ifeld capacity, and was incubated for 53 days at 25°C. The rates of CO2-C emission, cumulative CO2-C evolution, total CO2 production in the soils of different treatments were measured to infer decomposition rates. The total organic carbon （TOC）, labile organic carbon （LOC）, and soil microbial biomass in the soils of different treatments were measured to infer soil quality. All results were signiifcantly different （P〈0.05） with the exception of the labile organic carbon （LOC）. The maize and wheat straw showed different patterns in CO2 evolution rates. For both straw types, Zn had a synergic effect with U, but an antagonistic effect with the other N sources as determined by the total CO2 produced. The MUZ treatment showed the highest decomposition rate and cumulative CO2 concentration （1 120.29 mg/pot）, whereas the WACZ treatment had the lowest cumulative CO2 concentration （1 040.57 mg/pot）. The additio     

秸秆还田方式对春播期土壤温度的影响

在黑龙江旱作耕地土壤和眷播期气候条件下,对秸秆深施还田和覆盖还田耕地以及对照地的土壤温度进行了测试和分析.结果表明,秸秆深施还田耕地土壤日平均温度(9.1℃)高于覆盖还田耕地和对照地的土壤温度(8.3和7.9℃).秸秆深施还田与秸秆覆盖还田和对照地的土壤温度具有显著差异(P<0.05);并且随着秸秆深施还田量的增加,对...     

秸秆还田对土壤改良的研究进展

农作物秸秆中含有大量的碳、氮、磷等多种营养元素,同时富含纤维素、半纤维素和一定数量的木质素、蛋白质和糖等有机物质,是一种可以资源化利用的固体废弃物.秸秆还田可以改善土壤结构及保水、肥、气、热的能力,使土壤容重降低、孔隙度增加、有机质含量提高,养分结构趋于合理;秸秆还田能够节约化肥用量,降低生产成本,减少环境污染,确保农业生产的良性循环,保护农村生态环境,促进农业的生态化发展.     

稻草基淀粉环保复合材料的制备及性能研究

开发基于农作物秸秆的复合材料是提高农副产品附加值,变废为宝,节约资源,保护环境的重要途径.采用热压方法制备淀粉/上段稻草粉末复合材料,研究了淀粉用量、热压温度、热压时间对复合材料拉伸、弯曲、硬度性能的影响.淀粉用量为40％,热压温度130℃,热压时间10 min,拉伸强度可达到5.19MPa.     

酵母与鸡粪处理对不同作物秸秆矿质营养的影响

为了研究作物秸秆在腐熟过程中矿质营养的变化,拓展秸秆的应用领域,以玉米、大豆、水稻3种秸秆为材料,分别以腐熟风干的鸡粪和酵母为发酵物进行比较,按干物料与液体比为1∶5混合搅拌,其中秸秆与鸡粪的比例为4∶1,酵母与水的比例为1∶40,密闭发酵50 d,对矿质营养进行测定并分析。结果表明,玉米、大豆、水稻3种秸秆中,酵母处理后秸秆的铵态氮含量均显著高于鸡粪处理。在酵母发酵后,除了大豆秸秆的有效磷含量降低,其他5个处理的有效磷和有效钾含量均高于鸡粪处理的结果。经鸡粪处理的玉米秸秆pH呈碱性,其他处理pH均偏于中性,且各处理均具备了一定缓冲能力。各处理的电导率值均大于100 S/m,秸秆中可溶性盐含量较高。综合而言,在一定程度上加入酵母发酵的秸秆,矿质营养含量高于鸡粪处理,可进一步应用在秸秆还田、栽培基质等方面的研究中。     

整合分析中国农田腐秆剂施用对秸秆腐解和作物产量的影响

【目的】农田中施用腐秆剂能否有效地促进秸秆腐解和养分释放,进而提高作物产量一直存在争议。在全国尺度上,整合分析腐秆剂田间施用的秸秆促腐和作物增产效果,探明不同气候和土壤状况、秸秆特征以及还田条件下腐秆剂施用对还田秸秆降解和作物产量的影响,为科学合理地使用腐秆剂提供指导。【方法】 本研究利用整合分析的方法（meta-analysis）,系统分析了2001—2019年公开发表的腐秆剂田间应用相关研究论文（共89篇,含腐秆剂促腐秸秆数据63条、腐秆剂提高作物产量数据207条）,探讨了气候类型、还田条件、秸秆种类、还田初始碳氮比（C/N）、土壤pH和土壤有机质（SOM）含量等6方面因素对腐秆剂促腐和增产作用的影响。【结果】 研究发现,与不施腐秆剂相比,施用腐秆剂总体上可有效促进还田秸秆的降解,但在温带大陆性气候地区,秸秆还田初始C/N≤15以及土壤为中性时,腐秆剂的促腐效应却不显著,效应值的范围分别为-0.010-0.716、-0.302-0.568和-1.01-0.475;还田条件、秸秆种类和SOM含量会显著影响腐秆剂的促腐作用强度。类似地,腐秆剂的田间施用对作物产量的作用总体也表现为显著提升,但在土壤为中性时腐秆剂的增产作用并不稳定,其效应值范围为-0.284—0.751;除了还田环境、SOM含量外,其余4方面因素均会显著改变腐秆剂的增产幅度。此外,线性拟合结果显示秸秆促腐率与作物增产率之间呈现显著正相关关系（R²=0.307,P<0.0001）。【结论】 施用腐秆剂可有效促进秸秆腐解和增加作物产量,且在温带季风性气候条件下,将玉米秸秆于旱地条件下还田,在还田初始C/N大于30以及土壤呈酸或碱性时配施腐秆剂效果最佳。     

不同水稻栽培模式和秸秆还田方式下的油菜、小麦秸秆腐解特征

 【目的】于2007—2008连续2年在不同水稻栽培模式和秸秆还田方式下,研究油菜、小麦秸秆腐解特征及养分释放规律。【方法】在水稻常规栽培和节水灌溉栽培模式下,采用尼龙网袋研究法。将装满秸杆的网袋放在水稻田表层和埋入土中,模拟秸秆覆盖还田和土埋还田。【结果】秸秆还田后,在0－30 d腐解较快,后期腐解速率逐渐变慢。油菜秸秆在水稻节水栽培模式下,采用土埋还田腐解率最大,90 d时腐解率达61.06%。试验结束时,小麦秸秆累计腐解率为48.88%－59.95%,油菜秸秆为50.88%－61.06%。常规栽培模式下,秸秆覆盖还田腐解率＞秸秆土埋;节水栽培模式下,秸秆土埋＞秸秆覆盖。秸秆覆盖还田时,两种栽培模式秸秆腐解率差异不大。而在秸秆土埋还田时,节水栽培秸秆腐解率＞常规栽培。秸秆中养分释放速率表现为钾＞磷＞氮≈碳;90 d时,小麦秸秆中48.29%－63.79%的碳、48.35%－52.83%的氮、54.83%－67.49%的磷和91.98%－95.99%的钾被释放;油菜秸秆中50.29%－66.55%的碳、46.48%－57.67%的氮、56.44%－75.64%的磷和92.31%－96.24%的钾被释放。栽培模式和还田方式对秸秆碳、氮和磷释放率的影响与对秸秆腐解率的影响规律基本一致。腐解30 d时,秸秆中已有超过90%的钾被释放出来。【结论】实行秸秆还田,水稻栽培模式宜采用节水灌溉栽培,可以促进秸秆腐解,提高其养分释放率。     

江苏省小麦秸秆养分垂直分布特征与不同茬高下麦秸养分归还量估算

为明确小麦植株不同层次的秸秆养分特征,科学估算不同留茬高度下麦秸养分还田量,通过采集江苏省生产上主推的9个春性品种和16个半冬性小麦品种植株,用分层切断法,将秸秆从基部向上依次截取4段长度为5 cm的秸秆,剩余部分为第5段(分别用0~5、5~10、10~15、15~20 cm和>20 cm表示5段秸秆),对穗部单独进行脱粒处理获取颖壳与穗轴,对植株各部分秸秆分别进行烘干称重,并进行养分分析。结果表明:在基部0~20 cm范围内,4个层次秸秆干重占植株秸秆干重的比例都表现为半冬性品种大于春性品种,20 cm以上部分则相反;在同一空间层次上,春性品种的秸秆氮(N)与磷(P)含量高于半冬性品种,而秸秆钾(K)含量低于半冬性品种;春性小麦品种秸秆N与P含量都呈现出从基部向顶部依次递减的趋势,半冬性小麦品种从基部向上秸秆N含量变化不大,而P含量呈“U”型变化,两类品种秸秆K含量都表现为从基部向顶部依次增加的趋势。在留茬10~20 cm且秸秆还田量大致相同的情况下,与春性品种相比,半冬性品种秸秆N归还量高23.4%~26.9%,秸秆P归还量高16.7%~30.8%,而秸秆K归还量低20.4%~25.9%。江苏省小麦秸秆N、P、K总量分别为10.20×10⁴、1.16×10⁴ t和19.52×10⁴ t,在留茬15 cm高时,小麦秸秆N、P、K养分归还量分别为4.90×10⁴、0.56×10⁴ t和8.47×10⁴ t。江苏省2种类型小麦品种秸秆养分含量不同,在麦秸还田后不同麦区的养分管理策略应有所不同。