中国主要农作物秸秆资源能源化利用分析评价

该文应用不同的秸秆资源评价指标,通过文献分析和实地调查,对中国主要农作物秸秆资源进行了调查与评价。结果表明,2006年全国5种主要农作物秸秆的理论资源量为4.33亿t。其中,可能源化利用资源量约1.76亿t,呈"两高两低"的分布特点,即人均资源量"北高南低"、单位播种面积资源量"东高西低"。依据各区的秸秆资源分布特点,可将全国划分为重点开发利用区(东北区、蒙新区和华北区)、适度开发利用区(西南区、长江中下游区和华南区)、限制开发利用区(黄土高原区和青藏区),建议对各区采取不同的开发利用措施。     

中国农作物秸秆饲料化利用满足度和优势度分析

农作物秸秆饲料化利用作为农作物秸秆利用途径之一,为奶牛、肉牛和肉羊饲养提供充足的粗饲料,能保障“节粮型”畜牧业的发展。该文以中国31个省市的农作物秸秆饲料为研究对象,对2008－2013年各省市农作物秸秆饲料化利用量、反刍动物农作物秸秆饲料需求量进行计算,并求出农作物秸秆饲料化满足度和优势度。结果表明：1）2008－2013年,中国农作物秸秆饲料化利用量和反刍动物农作物秸秆饲料需求量均呈现增长趋势,2013年分别达到16895.12和12568.36万t。东北地区、黄淮海地区、长江中下游地区和六大牧区中内蒙古和四川为农作物秸秆饲料化利用量高的地区。东北地区、黄淮海地区、西南地区和六大牧区中内蒙古、四川、西藏、甘肃和新疆为反刍动物农作物秸秆饲料需求量多的地区。2）2008－2013年,中国农作物秸秆饲料化满足度呈波动增长的趋势,2013年满足度达到了134.43%,意味着从全国范围来看,农作物秸秆饲料化利用量满足反刍动物秸秆饲料需求,但呈现“东高西低”情况。六大农区中的黄淮海地区和东北地区、六大牧区中的内蒙古和四川农作物秸秆饲料化利用与其他地区相比更具有优势。3）六大农区中的黄淮海地区和东北地区、六大牧区中的内蒙古和四川为农作物秸秆饲料化利用发展核心地区。该研究为分析中国“节粮型”畜牧业发展现状提供基础资料。     

秸秆“五料化”中基料化的概念和定义探讨

秸秆基料(基质)化是秸秆"五料"资源化技术之一,明确其定义及内涵有利于秸秆基料化利用的潜力开拓与技术创新。在分析国内秸秆基料化表述的基础上,对秸秆基料的概念、内涵进行了更加明确的定义。其主要内容包括:食用菌生产栽培基质,植物育苗与栽培基质,动物饲养过程中所使用的垫料,固体微生物制剂生产所用的吸附物料,逆境环境条件下用于阻断障碍因子或保水、保肥等功能的秸秆物料。最后,深入阐述了秸秆基料化利用的潜力与发展前景。     

综合集成赋权法在灌区节水改造效益评价中的应用

为了合理确定大型灌区节水改造后评估指标权重,从而对节水改造效益进行科学评价,应用基于单位化约束条件的综合集成赋权法进行指标权重确定计算,并将该方法应用于陕西省关中大型灌区节水改造项目效益评价中。应用结果表明,与单纯的主观赋权法和客观赋权法以及目前其他已有的综合集成赋权法相比,基于单位化约束条件的综合集成赋权法能够兼顾主客观影响因素,且原理科学、计算过程简便,有较好的实际应用价值。     

灰色关联理想解法在秸秆综合利用方案优选中的应用

农作物秸秆是一种重要的生物质资源,其综合利用不仅保护产地环境、促进农民增收,而且是循环经济与新兴产业发展的基础与机遇。农作物秸秆综合利用方案主要分为秸秆用作饲料、食用菌基料、肥料、燃料和工业原料。为了对农作物秸秆综合利用方案进行合理优选,根据文献信息对评价指标体系进行赋值,应用基于序关系分析法和熵值法的综合集成赋权方法进行指标权重确定,采用灰色关联理想解法将指标权重和指标属性值进行集结,并将该方法应用于黑龙江地区的农作物秸秆综合利用方案优选中。该文分析的适宜黑龙江地区农作物秸秆综合利用方案排序为：饲料化利用＞肥料化利用＞燃料化利用＞食用菌基料化利用＞工业原料化利用,优选结果与黑龙江地区的实际情况及发展规划相吻合,同时优选结果为按照多元利用原则规划黑龙江地区农作物秸秆综合利用模式提供支持。此外该文评价指标的赋值根据已有文献信息进行9级赋值,方法具有较好的适应性,可很方便的用于不同区域农作物秸秆的综合利用评价。     

辽宁土石山区侵蚀沟道综合治理效益评价指标体系构建与评价技术研究

选取了辽宁土石山区72个县(区)2011—2017年的侵蚀沟道治理工程相关数据,经筛选构建了由19项因子组成的评价指标体系,采用综合集成赋权法确定指标权重,通过建立土石山区侵蚀沟道治理工程水土保持效益评价体系,开展科学、客观和系统的评价,为优化土石山区乃至全省水土保持措施提供对策建议。     

规模化养猪场粪污循环利用技术集成与模式构建研究

简述全国及福建的生猪养殖发展现状与粪污产生量,并根据循环经济的“3R”理论,构建了以规模化生猪养殖为源头,通过技术集成,拓宽粪污循环利用产业链,发展粪污治理、沼气能源、食用菌、种植业、有机肥料、养鱼等产业,解决了规模化养猪场区域内部各产业产生的“废弃物”再利用问题。福建省福清星源农牧开发有限公司应用该模式建成的粪污循环利用产业链运行结果表明,各产业充分利用上游产业排放的“废弃物”,年节省各种原料投入达105万元,并解决了规模化养猪场粪污治理,污水经过各层次利用后作为冲栏回用,最终在系统内部实现了粪污全价再利用,达到污染物“零”排放的目标。     

农业资源高效利用模式优化与技术体系集成辅助专家系统的初步设计

基于对不同类型区农业资源高效利用模式优化与技术体系集成及专家系统的内涵和特点的认识,针对我国农业资源高效利用与规划管理的实质,探讨了农业资源高效利用模式优化与技术体系集成辅助专家系统（ＡＲＡＥＳ）的设计。在剖析了ＡＲＡＥＳ的总体目标和具体任务的基础上,从人员组成、硬件／软件系统、数据库、知识库、方法库、模型库等方面,阐述了系统的组成;从系统基本功能和应用功能方面,论述了ＡＲＡＥＳ的系统功能设计。从目前系统设计中存在的问题与困难等方面,分析了ＡＲＡＥＳ系统实现的可行性、艰巨性及其途径。     

基于GIS技术的土地利用效益评价研究

通过建立分宜县土地利用综合效益评价指标体系,应用AHP法确定评价因子权重,构建分宜县土地利用效益评价模型。在地理信息系统技术(GIS)的支持下,对分宜县土地利用效益影响因子的空间分异特征进行识别和分析,并对分宜县土地利用效益进行评价。研究结果表明:分宜县土地利用综合效益水平适中,县域中东部为土地利用效益最高地区,其次为县中西和中南部,最差的地域为县东北部和西南部,在空间分布上基本符合县域生态经济的基本规律。最后,依据各区自然地理、社会经济及土地利用方式等特点提出相应的土地利用对策。     

太行山前平原区小麦玉米农艺节水技术集成模式综合评价

太行山前平原区小麦玉米农艺节水是解决当地水资源危机和地下水严重超采的重要途径。在前期以华北山前平原高产区作为重点研究区形成的种植节水品种、秸秆覆盖、调亏灌溉、生育期优化及株行距优化等小麦玉米农艺节水技术的基础上, 集成了常规模式(底墒水+拔节水+开花水)、综合节水模式(拔节水+开花水)、模式A(拔节水)和模式B(底墒水)等4 种小麦玉米农艺节水模式。本研究利用熵权综合评价法对4 种节水模式从生产效益、社会经济效益和生态效益方面进行技术经济评价。结果表明: 小麦玉米4 种节水模式的得分排序为综合节水模式＞模式A＞模式B＞对照(常规模式), 因此小麦玉米综合节水模式综合效益最优。从4种节水模式的投入产出看, 综合节水模式肥料投入最低, 投入产出比、纯收益、水分利用效率和水分经济利用效率最高。小麦玉米节水是未来发展的方向, 应该进一步提高农户农业节水意识, 利用多种手段, 促进农户采用小麦玉米节水技术优化模式。     

区域秸秆资源分布及全量化利用潜力分析

为进一步提高秸秆综合利用率,促进秸秆利用产业科学合理化,推动区域秸秆全量化利用,以湖南省为研究对象,对主要农作物秸秆资源量、人均秸秆占有量等进行了估算,明确了湖南省秸秆资源空间分布特征;同时结合湖南省秸秆利用竞争性需求量计算分析了全省秸秆全量化利用潜势。结果表明：2018年湖南省主要农作物秸秆理论和可收集资源量分别为4 021.7和3 039.1万t,主要以水稻秸秆为主,占比约65%;其次为油菜、蔬菜和玉米秸秆。不同农作物秸秆表现出不同的空间分布特征,水稻、油菜和蔬菜秸秆总体呈现自西向东、由南向北逐渐增加的趋势,而玉米秸秆则表现出相反的变化趋势。全省人均秸秆资源占有量仅为0.68 t,远低于全国平均水平。通过分析秸秆潜在利用途径,预测湖南省肥料化需求量为887.3万t,饲料化需求量为885.1万t,基料化需求量为83.2万t,原料化利用量为65.7万t;剩余秸秆可能源化利用量为1 117.9万t。结合目前湖南省秸秆资源利用结构,全省实现秸秆全量化利用的总体趋势应为在保持基料化和原料化利用的基础上,适当减少肥料化,提高饲料化和能源化利用比率。     

不同耕作方式与秸秆还田周年生产力的综合评价(简报)

该文通过3 a的定位试验,比较研究了稻麦两熟条件下免耕套种秸秆覆盖、免耕套种高茬、翻耕秸秆还田、翻耕秸秆不还田（对照,CK）4个处理对周年生产力的影响。结果表明：免耕套种的小麦产量降低,水稻产量增加,年产量略降,翻耕秸秆还田具较高产量生产力。如考虑节省的秧田种植小麦,则免耕套种的稻麦年产量可与翻耕秸秆还田持平。经技术经济分析,采用稻麦免耕套种秸秆还田,具有明显的节本增收、提高活劳动净产率的效果,在稻麦周年产量不减的同时,比翻耕秸秆不还田处理增收1874.8元/hm2,增加18.0%,经济生产力最高。翻耕秸秆还田比不还田有一定的增产增收效果,如果考虑到耕地持续生产力,秸秆还田后所带来的土壤肥力效应和减少肥料用量,其增产增收效果更为明显。从高产、高效、可持续发展等方面,运用综合评分法对稻麦两熟制不同耕作栽培方式周年生产力综合评价,免耕套种秸秆还田得分最高,周年生产力最好,免耕套种高茬和翻耕秸秆还田居中,翻耕秸秆不还田得分最低,周年生产力最差。     

栽插和秸秆还田方式对水稻氮素吸收利用和产量的影响

【目的】秸秆还田方式影响土壤和肥料中养分的有效性,本研究通过比较不同还田方式下水稻产量、氮素吸收利用的差异,为水稻人工插秧和毯苗机插技术选择适宜的秸秆还田方式提供依据。【方法】本试验于2016-2018年在成都温江四川农业大学水稻研究所试验田进行,以籼型三系杂交稻F优498为试验材料,采用两因素裂区设计,主区为秸秆不还田(S0)、覆盖还田(S1)和翻埋还田(S2) 3种还田方式,副区为人工插秧(HT)和毯苗机插(MT) 2种栽插方式,氮肥用量为N 135 kg/hm^2,按基肥∶蘖肥∶促花肥∶保花肥=3∶3∶2∶2的比例施用。磷肥(过磷酸钙)用量为P2O5 90 kg/hm^2,作基肥一次施入;钾肥(氯化钾)用量为K2O 150 kg/hm^2,施用比例为基肥∶穗肥=7∶3。分别于分蘖盛期、拔节期、齐穗期和成熟期采集茎鞘、叶和穗样品测定干物重和氮含量,计算不同时期氮素积累、转运及氮素利用效率。【结果】秸秆还田方式对人工和机械插秧水稻产量、植株氮素积累及氮素利用具有显著影响。1)与S0相比,S1、S2处理提高了水稻产量,抑制了水稻分蘖盛期氮素积累,促进了拔节期至成熟期各器官及植株氮素积累,提高了植株氮含量,S1效果优于S2,且S1提高了氮素茎鞘转运量(44.1%)、茎鞘转运率(10.2%)、叶片转运量(23.5%)和穗氮增加幅度(21.2%),S2仅提高了氮素茎鞘转运量(24.7%)、茎鞘转运率(6.5%)和穗氮增加幅度(16.7%)。氮肥农学效率和氮素回收率表现为S1> S2,但S1、S2氮素的稻谷生产效率均有所降低。2)分蘖盛期至拔节期,HT处理的水稻各器官氮素积累、各时期植株氮素积累、氮素转运和产量均大于MT处理的,氮素回收率则显著低于MT处理的。秸秆还田方式对不同栽插方式氮素积累和转运的影响程度不一,分蘖盛期HT处理的氮素积累以S2处理最小,MT处理则以S1最小。两种栽插方式下拔节期至成熟期氮素积累和转运量、氮肥农学利用率及吸收利用率均以S1处理最大。【结论】从提高水稻产量和氮素利用率来看,人工插秧和毯苗机插均适宜采用小麦秸秆覆盖还田模式,并以覆盖还田结合人工插秧方式为最佳。     

安徽省县域麦稻玉米秸秆时空分异特征与还田养分输入量测算

安徽省是国家重要商品粮生产基地,作为农业大省其粮食作物秸秆产量居于全国前列。明晰全省产粮大县主要粮食作物秸秆理论资源量和可收集资源量时空分布特征,并准确测算秸秆就地还田对土壤养分输入的贡献,可为秸秆全量化差异化利用策略优化及秸秆还田情景下的农田养分平衡调控提供决策依据。研究表明,2011-2019年安徽省产粮大县三大粮食作物秸秆资源总量呈现出稳步增长的态势,而不同作物秸秆产量年际变化趋势各异：小麦秸秆先升后稳,水稻秸秆波动不大,玉米秸秆逐年递增。2019年安徽省产粮大县三大粮食作物秸秆理论资源量为3 878万t,其中小麦、水稻和玉米秸秆所占比例分别为47.3%、36.3%和16.4%。淮北区为小麦和玉米秸秆资源集中分布区,占比分别为73.0%和88.3%,水稻秸秆主要产自江淮区（41.7%）、皖西区（21.3%）及沿江区（19.7%）。主要粮食作物秸秆资源总量分布表现为淮北区（52.5%）?江淮区（24.3%）?皖西区（10.5%）?沿江区（9.1%）?皖南区（3.6%）。2019年全省产粮大县小麦、水稻和玉米秸秆可收集资源量分别为1 338万、1 041万和542万t,淮北区单位播种面积小麦和玉米秸秆可收集资源量分别为4 505～6 310和4 171～5 395 kg/hm2,江淮区、皖西区和沿江区单位播种面积水稻秸秆可收集资源量分别为4 487～5 326、4 570～5 028和4 329～5 778 kg/hm2。2019年安徽省产粮大县三大粮食作物秸秆氮（N）、磷（P2O5）和钾（K2O）养分资源总量分别为25.3万、10.9万和90.1万t。在秸秆就地全量还田情景下,小麦玉米主产区（淮北区）小麦秸秆还田的氮（N）、磷（P2O5）和钾（K2O）养分输入量分别为35.8～50.1、14.1～19.8和139.8～195.8 kg/hm2,玉米秸秆还田的养分输入量分别为42.7～55.2、16.9～21.8和93.4～120.9 kg/hm2;水稻主产区（江淮区、皖西区和沿江区）水稻秸秆还田的养分输入量分别为38.0～50.8、18.8～25.0和151.6～202.3 kg/hm2。研究结果对进一步提升安徽省产粮大县秸秆资源综合利用效率及推动农业绿色高质量发展具有重要的现实意义。     

黄淮海地区农作物秸秆资源分布及利用结构分析

为推动区域农作物秸秆全量化利用,以黄淮海地区5省市为研究对象,对各类农作物秸秆进行了统计分析,计算了5省市农作物秸秆资源量、秸秆资源密度、人均秸秆资源占有量,明确了秸秆资源分布及利用现状,初步分析了秸秆全量化利用的潜势。结果表明:黄淮海5省市农作物秸秆资源理论数量达到2.4×108 t,可收集量达到2.1×108 t。秸秆综合利用率达76%,其中肥料化、饲料化、基料化、能源化、原料化利用分别占已利用量的49.0%、31.6%、4.4%、8.8%、6.2%。秸秆资源密度和人均秸秆资源占有量均高于全国平均水平。通过分析黄淮海各省(市)秸秆潜在利用途径,预测竞争性秸秆利用需求量为1.5×108 t,分别为肥料化6.7×107 t、饲料化5.7×107 t、基料化1.1×107 t、原料化1.8×107 t,秸秆资源可能源化利用量则为8.80×107 t。在已有利用结构基础上,黄淮海地区秸秆实现全量化利用的总体趋势表现为"两个增加"、"一个减少"、"两个调节",即基料化和原料化利用分别增加2.5×106和6.3×106 t,饲料化利用减少4.8×105 t,肥料化利用调节范围为-2.2×107~7.2×107 t,能源化利用调节范围为0~7.2×107 t。并提出"区域统筹,整体推进",建立长效运行机制的工作思路。     

谷子秸秆剪切力与其饲料营养特性变化规律及相互关系

为探究谷子秸秆力学性质与其饲料特性的变化规律及相互关系,选用谷物完熟期的谷子秸秆,将其分为5段（近根部、中下部、中部、中上部、上部）并每隔7 d进行秸秆节间、茎节力学性质（剪切、压缩）和饲料特性（形态指标、营养成分）测定。试验结果表明：谷物完熟后,随着时间的推进,秸秆节间、茎节剪切力、抗压强度、干物质含量、纤维素含量、半纤维素含量和木质素含量总体上呈增大趋势,而秸秆含水率、当量直径、横截面积、线性密度和粗蛋白含量总体上呈减小趋势。谷子秸秆单位直径剪切力与含水率和线性密度呈负相关关系（R2≥0.903）,与其干物质、纤维素、半纤维素和木质素含量呈正相关关系（R2≥0.845）,与其粗蛋白含量无显著相关关系（P>0.05）。采收期内,谷子秸秆基部起秸秆剪切力至顶部逐渐增大,且剪切力与当量直径、横截面积呈正相关关系（R2≥0.916）。试验表明谷子秸秆饲料特性指标验证试验值与预测值相对误差不大于6.48%,预测模型合理。测量秸秆剪切力可用于预测其形态指标参数和营养成分含量,进而一定程度地反映秸秆饲用价值和反刍动物择食趋向。采收期内,谷子中部及以上秸秆单位直径剪切力显著小于其近根部（P<0.05）,更适合饲用;且谷物完熟后,及时采收可避免秸秆饲用价值降低。该研究可为高效利用谷子秸秆资源提供参考。