秸秆利用循环模式的能值效率和持续发展能力

童文臣

(内蒙古扎兰屯职业学院农业工程系， 内蒙古 扎兰屯 162650)

不同于传统农业，循环农业属于一种全新的农业发展模式，其发展目标是为了实现污染物低排放、能源低消耗以及资源的高效利用等目标。将该理念应用于农业生产中，可大幅度提升农产品质量安全和农业综合生产能力，为农民和农业增收提供保障。

1 秸秆利用循环模式概述

在农业循环经济发展过程中，作物秸秆是基础和关键，通过对秸秆进行综合利用，符合全新的能源产业政策要求，属于重要的可再生性资源，近年来更是受到了国家的高度重视。在循环农业发展模式下，可实现农业生态系统的良性循环。现阶段，对秸秆进行应用的方式众多，具体如秸秆工业原料应用技术、秸秆饲料应用技术、秸秆能源应用技术等等。其中，在“种，样”产业链上，秸秆饲料技术应用十分广泛，通过理念突破和技术革新，可建立一种全新循环应用模式，也就是“农牧循环模式”。

此外，还有很多学者基于秸秆的能源化利用，研究出了沼液综合应用技术和沼气关键性技术，也就是所谓的“农沼循环模式”。在20世纪20年代，关于沼气应用已在全球范围内引起热议，其中有很多研究人员对农业沼气工程的能值进行了深入分析，并提出，与其他工业生产系统相比，农业沼气工程的可持续发展能力更强，环境压力更小。在沼气生产过程中产生的碳排放量更小，具有较强的市场竞争力。但从当前实际发展现状来看，还未能形成完善的技术应用体系，为此，关于农田秸秆循环应用技术还有待于深入研究，若不能对上述现状进行改变，则很有可能会对农业的可持续发展产生不利影响。

在今后发展过程中，相关人员要学会运用科学的方式和方法进行评价和分析，现阶段，常见的研究方式包括灰色关联度法、物质流分析法、生命周期评价法、数据包络分析法等等。但这些方式在实践中都有一定的局限性，如不能对系统环境资源功能进行充分考虑，一旦系统中的产品价格体系不够完善，则很难对产品间及区域间的经济效益进行精准分析，而能值分析法则可有效弥补这一缺陷，具有较强的综合性。

2 研究区域与能值分析

本次研究选取山东省某村庄为试验点，该村庄地处黄淮海平原，以大陆性季风气候为主，年平均气温在13～15℃，降水量在598～625mm，属于较为典型的黄河冲击平原。

2.1 试验设计 选取当小麦-玉米一年两熟标准农田，随机进行区组设计，小区面积约为958m2。在同等施氮量条件下，在小麦季，对照常规施肥方式，在将玉米秸秆粉碎处理之后，设置秸秆还田的农业循环模式，发酵后的玉米秸秆会产生沼液、沼渣，将这些物质还田也属于一种全新的农业发展模式。

2.2 能值分析 实践中可遵循以下原则：（1）在稳定系统上，将全部的输入能值分配给输出产品；（2）在多产品系统上，输入能值之和等于产品能值输出；（3）若系统中产生路径分叉，则分叉路径的质量或者能量分率决定了每条路径所分配的能值。

2.3 讨 论 通过秸秆还田技术的实践应用，可最大限度提升土壤肥力，平衡土壤中有机物质含量，如此更加有助于土壤的可持续利用。在传统发展模式和农田循环模式下，投入同等的资源，但在最后的产量上却存在较大差别，农田循环模式优势突出，同时还可对土壤的理化性状进行改善，降低碳排放量，提升农作物的品质和产量。为此，在今后的发展过程中，要尽可能减少对化肥的应用，要对秸秆资源进行充分利用，减少环境污染。

但农田循环模式也会存在一定缺陷，如投入和产出都比较低，发展模式单一，因此，并不能很好的创造经济效益和生态效益。而农牧循环模式和农沼循环模式则可有效缓解上述问题，具有良好的能值反馈特性和物质循环特性，能够对玉米秸秆资源进行充分利用，所产生的粪便、沼渣、沼液等物质，还可被应用到农田系统中，节约了很多工业辅助能，优化了各项综合指标，同时也大幅度提升了农业系统的可持续发展能力和能值效益。

总之，秸秆利用循环模式可大幅度提升农业系统的可持续发展能力和能值效率，是一项现代化先进的农业发展模式，不仅实现了对玉米秸秆资源的充分有效利用，同时也更加有利于保护环境，减少环境污染和碳排放量，符合国家大力倡导的“可持续发展”原则，为我国农业的健康稳定发展奠定良好基础，故可在今后的发展实践中进行推广和普及。