生物質(zhì)顆粒將秸稈變廢為寶，降碳節(jié)能一舉兩得
作者來源： 發(fā)布時(shí)間：2026-02-28
作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國(guó)，據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2020年我國(guó)秸稈理論資源量約為8.29億噸，可收集資源量約為6.94億噸。該年我國(guó)秸稈綜合利用率為90%，其中肥料化51.2%，飼料化20.2%，燃料化13.8%，基料化2.43%，原料化僅占2.47%，仍有10%左右的秸稈被直接廢棄或野外焚燒。
秸稈露天焚燒不僅造成資源浪費(fèi)，而且會(huì)對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)造成破壞，直接露天燃燒會(huì)直接導(dǎo)致土壤肥力降低、土壤墑情惡化、土壤微生物數(shù)量和多樣性減少。同時(shí)，焚燒過程中產(chǎn)生的大量污染物會(huì)導(dǎo)致大氣環(huán)境惡化。秸稈焚燒的根本原因，是農(nóng)民選擇了處置成本最低的方式，這樣成本最低也最省時(shí)間。因此，解決秸稈焚燒問題的關(guān)鍵是要為農(nóng)民找到一種合理化消納秸稈的方式。
經(jīng)過多年的不斷的探索實(shí)踐，與飼料化、基料化、原料化這幾種有限消納能力的方式相比，秸稈肥料化（還田）利用和燃料化利用都可以實(shí)現(xiàn)秸稈百分之百消納。因此，從消納潛力的角度考慮，兩者似乎不存在差異。但是，通過研究表明，秸稈還田仍會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響并且也面臨著許多現(xiàn)實(shí)問題。
從肥田效果看，秸稈還田后能夠釋放N、P、K等營(yíng)養(yǎng)元素，理論上能夠起到肥田和減少化肥使用的作用。但是，在我國(guó)實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，由于我國(guó)秸稈還田需要的精確施肥技術(shù)尚在起步階段，秸稈還田尚未發(fā)揮替代化肥的作用，并且農(nóng)民習(xí)慣過量施肥，而省去拔節(jié)期的追肥，以達(dá)到省時(shí)省力的目的。此外，秸稈還田還面臨很多其他現(xiàn)實(shí)問題，如過高的秸稈還田量需要吸收土壤中原有的大量氮素、磷素和水分，會(huì)引起土壤的碳氮比失衡，影響土壤微生物的生長(zhǎng)繁殖，進(jìn)而影響還田秸稈的腐解、轉(zhuǎn)化和作物生長(zhǎng)發(fā)育；當(dāng)秸稈過長(zhǎng)、地溫過低、松緊度不當(dāng)時(shí)，不利于秸稈腐解，會(huì)影響出苗和作物生長(zhǎng)，造成減產(chǎn)；秸稈還田還會(huì)使病原菌重新回到土壤中，長(zhǎng)期積累會(huì)加重苗期病害和土傳病害的發(fā)生。
生物質(zhì)之所以被認(rèn)為具有零碳屬性，是由于植物生長(zhǎng)過程中會(huì)吸收CO2，將其固定在體內(nèi)，如果在植物死后這些碳全部還是以CO2的形式釋放出來，則又會(huì)被新一輪的植物生長(zhǎng)所吸收，因此從物質(zhì)守恒的角度，可以認(rèn)為生物質(zhì)具有“碳中和”屬性。但是如果在生物質(zhì)消納過程中釋放出一定量的CH4、N2O等強(qiáng)溫室效應(yīng)氣體，由于兩者的全球增溫潛勢(shì)分別是CO2的28倍和265倍，則生物質(zhì)的“碳中和”屬性就會(huì)被打破，會(huì)正向增加溫室效應(yīng)。不管對(duì)秸稈等生物質(zhì)資源采取何種消納措施，包括采取自然棄置的方式，整個(gè)過程中都會(huì)產(chǎn)生一定量的 CH4 和 N2O 排放，所以會(huì)造成不同程度的等效增排量，其中水稻秸稈還田、秸稈做牲畜飼料、林業(yè)廢棄物野外焚燒、秸稈發(fā)酵制沼氣等過程所帶來的等效增排量最大。與此相比，將秸稈加工壓縮為成型燃料進(jìn)行清潔可控的燃燒，所排放的 CH4 和 N2O 是所有方式中最少的。
研究表明，將成熟后的秸稈資源通過清潔高效的燃燒技術(shù)在越短的時(shí)間內(nèi)將其內(nèi)部的碳元素迅速轉(zhuǎn)化成CO2，進(jìn)而作為下一輪作物生長(zhǎng)的碳源，將越容易維持生物質(zhì)所自有的“碳中和”屬性。否則，不論是采取自然棄置還是其他不合理的利用，過程中都會(huì)產(chǎn)生 CH4 和 N2O 排放，進(jìn)而加劇溫室效應(yīng)。
秸稈燃料化利用是我國(guó)秸稈資源的規(guī)?；罴严{方式，但在利用過程中需做到清潔高效，最大程度地控制顆粒物和其他各類大氣污染物的排放。秸稈成型燃料具有高效、潔凈、點(diǎn)火容易、二氧化碳零排放、便于貯運(yùn)和運(yùn)輸、易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和規(guī)模應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)，可為農(nóng)村居民提供炊事、取暖用能，也可以作為農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)（糧食烘干、蔬菜、煙葉等）、設(shè)施農(nóng)業(yè)（溫室）、養(yǎng)殖業(yè)等不同規(guī)模的區(qū)域供熱燃料，同時(shí)可以作為工業(yè)鍋爐和電廠的燃料，替代煤等化石能源。
秸稈露天焚燒不僅造成資源浪費(fèi)，而且會(huì)對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)造成破壞，直接露天燃燒會(huì)直接導(dǎo)致土壤肥力降低、土壤墑情惡化、土壤微生物數(shù)量和多樣性減少。同時(shí)，焚燒過程中產(chǎn)生的大量污染物會(huì)導(dǎo)致大氣環(huán)境惡化。秸稈焚燒的根本原因，是農(nóng)民選擇了處置成本最低的方式，這樣成本最低也最省時(shí)間。因此，解決秸稈焚燒問題的關(guān)鍵是要為農(nóng)民找到一種合理化消納秸稈的方式。
經(jīng)過多年的不斷的探索實(shí)踐，與飼料化、基料化、原料化這幾種有限消納能力的方式相比，秸稈肥料化（還田）利用和燃料化利用都可以實(shí)現(xiàn)秸稈百分之百消納。因此，從消納潛力的角度考慮，兩者似乎不存在差異。但是，通過研究表明，秸稈還田仍會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響并且也面臨著許多現(xiàn)實(shí)問題。
從肥田效果看，秸稈還田后能夠釋放N、P、K等營(yíng)養(yǎng)元素，理論上能夠起到肥田和減少化肥使用的作用。但是，在我國(guó)實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，由于我國(guó)秸稈還田需要的精確施肥技術(shù)尚在起步階段，秸稈還田尚未發(fā)揮替代化肥的作用，并且農(nóng)民習(xí)慣過量施肥，而省去拔節(jié)期的追肥，以達(dá)到省時(shí)省力的目的。此外，秸稈還田還面臨很多其他現(xiàn)實(shí)問題，如過高的秸稈還田量需要吸收土壤中原有的大量氮素、磷素和水分，會(huì)引起土壤的碳氮比失衡，影響土壤微生物的生長(zhǎng)繁殖，進(jìn)而影響還田秸稈的腐解、轉(zhuǎn)化和作物生長(zhǎng)發(fā)育；當(dāng)秸稈過長(zhǎng)、地溫過低、松緊度不當(dāng)時(shí)，不利于秸稈腐解，會(huì)影響出苗和作物生長(zhǎng)，造成減產(chǎn)；秸稈還田還會(huì)使病原菌重新回到土壤中，長(zhǎng)期積累會(huì)加重苗期病害和土傳病害的發(fā)生。
生物質(zhì)之所以被認(rèn)為具有零碳屬性，是由于植物生長(zhǎng)過程中會(huì)吸收CO2，將其固定在體內(nèi)，如果在植物死后這些碳全部還是以CO2的形式釋放出來，則又會(huì)被新一輪的植物生長(zhǎng)所吸收，因此從物質(zhì)守恒的角度，可以認(rèn)為生物質(zhì)具有“碳中和”屬性。但是如果在生物質(zhì)消納過程中釋放出一定量的CH4、N2O等強(qiáng)溫室效應(yīng)氣體，由于兩者的全球增溫潛勢(shì)分別是CO2的28倍和265倍，則生物質(zhì)的“碳中和”屬性就會(huì)被打破，會(huì)正向增加溫室效應(yīng)。不管對(duì)秸稈等生物質(zhì)資源采取何種消納措施，包括采取自然棄置的方式，整個(gè)過程中都會(huì)產(chǎn)生一定量的 CH4 和 N2O 排放，所以會(huì)造成不同程度的等效增排量，其中水稻秸稈還田、秸稈做牲畜飼料、林業(yè)廢棄物野外焚燒、秸稈發(fā)酵制沼氣等過程所帶來的等效增排量最大。與此相比，將秸稈加工壓縮為成型燃料進(jìn)行清潔可控的燃燒，所排放的 CH4 和 N2O 是所有方式中最少的。
研究表明，將成熟后的秸稈資源通過清潔高效的燃燒技術(shù)在越短的時(shí)間內(nèi)將其內(nèi)部的碳元素迅速轉(zhuǎn)化成CO2，進(jìn)而作為下一輪作物生長(zhǎng)的碳源，將越容易維持生物質(zhì)所自有的“碳中和”屬性。否則，不論是采取自然棄置還是其他不合理的利用，過程中都會(huì)產(chǎn)生 CH4 和 N2O 排放，進(jìn)而加劇溫室效應(yīng)。
秸稈燃料化利用是我國(guó)秸稈資源的規(guī)?；罴严{方式，但在利用過程中需做到清潔高效，最大程度地控制顆粒物和其他各類大氣污染物的排放。秸稈成型燃料具有高效、潔凈、點(diǎn)火容易、二氧化碳零排放、便于貯運(yùn)和運(yùn)輸、易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和規(guī)模應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)，可為農(nóng)村居民提供炊事、取暖用能，也可以作為農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)（糧食烘干、蔬菜、煙葉等）、設(shè)施農(nóng)業(yè)（溫室）、養(yǎng)殖業(yè)等不同規(guī)模的區(qū)域供熱燃料，同時(shí)可以作為工業(yè)鍋爐和電廠的燃料，替代煤等化石能源。