中国禾谷类大田作物收获指数和秸秆系数

收获指数是作物科学研究和生产中的重要指标,秸秆系数是评估秸秆量的重要参数。本项研究通过查阅2006—2010年发表的大田试验研究的原创性论文,获得了禾谷类作物在中国大陆地区主产省市自治区的收获指数及换算后的秸秆系数。结果表明:水稻的收获指数和秸秆系数全国平均值分别为0.50和1.00,其中16个省市自治区的变幅为在0.43～0.54和0.85～1.33。玉米的收获指数和秸秆系数全国平均值分别为0.49和1.04,其中12个省市自治区的变幅为0.42～0.53和0.89～1.38。小麦的收获指数和秸秆系数全国平均值分别为0.46和1.17,其中11个省市自治区的变幅为0.42～0.50,秸秆系数为1.00～1.38。其他谷类作物的收获指数为0.17～0.49,秸秆系数为1.04～4.88。和前人的研究结果相比,在过去的20多年里,中国主要禾谷类作物的收获指数虽然有明显的提高,但是进一步上升的空间变小。未来要进一步增加作物的经济产量,通过提高收获指数已不再是其主要途径,而要通过增加生物产量以提高其单位面积的经济产量。     

中国非禾谷类大田作物收获指数和秸秆系数

收获指数和秸秆系数对作物生产研究和秸秆资源评估具有重要意义。本研究主要根据2006—2010年文献的田间实测数据,研究了非禾谷类大田作物在中国大陆主产省份的收获指数和秸秆系数。结果表明:大豆收获指数和秸秆系数全国平均值分别为0.42和1.50,6个省份的收获指数为0.35～0.47,秸秆系数1.13～1.86。马铃薯收获指数和秸秆系数的全国平均值分别为0.59和0.71,甘薯分别为0.69和0.45,木薯分别为0.64和0.50。其中,11个省份的马铃薯、甘薯和木薯等薯类作物收获指数为0.55～0.77、秸秆系数0.30～1.17。棉花皮棉收获指数和秸秆系数全国平均值分别为0.15和2.91,5个省份棉花的皮棉收获指数为0.12～0.18,秸秆系数2.41～4.09。花生的收获指数和秸秆系数全国平均数分别为0.50和1.14,6个省份花生收获指数为0.41～0.54,秸秆系数0.85～1.43。油菜的收获指数和秸秆系数全国平均数分别为0.26和2.87,6个省份油菜收获指数为0.24～0.28,秸秆系数2.57～3.17。向日葵收获指数和秸秆系数全国平均数分别为0.32和2.63,4个省份向日葵收获指数为0....     

中国各省大田作物田间秸秆资源量及其时间分布

准确评估中国秸秆资源量及其时空分布对秸秆资源化利用具有重要意义。本研究采用各省市区不同作物的最新田间秸秆系数评估田间秸秆资源量,确定各作物秸秆热值合理取值折算标煤量,并依据中国主要大田作物田间秸秆成熟期,对各省各作物田间秸秆的时间分布进行研究。结果表明：2007—2009年中国年均秸秆量为7.35亿t,包括田间秸秆6.46亿t（折标煤量3.41亿t,占总量87.36%）和加工副产物0.89亿t（折标煤量0.50亿t,占总量12.64%）。三大粮食作物是田间秸秆的主要来源,其中水稻田间秸秆为19 865.13万t,折标煤9 177.69万t,占总量26.90%;玉米田间秸秆为14 947.83万t,折标煤量8 266.15万t,占总量24.23%;小麦田间秸秆为14 373.43万t,折标煤7 833.52万t,占总量22.96%。秸秆量最大的10个省份由高到低依次为河南、山东、江苏、黑龙江、安徽、四川、广西、湖南、河北、湖北,变化范围为3 772.15～7 295.06万t,折标煤为1 908.83～3 999.61万t,这10省总量占全国总量62.46%。田间秸秆成熟时间分布不均,第三季度（7—9月）最多,秸秆折标煤占总量44.49%;其次为第四（10—12月）和第二季度（4—6月）,分别为25.26%和24.27%;第一季度（1—3月）最少,只占总量的1.37%。     

我国不同地区主要大田作物田间秸秆成熟期

秸秆时间分布与作物的成熟期关系密切,对其可持续利用有重要影响。本研究首先提出田间秸秆成熟期的概念,通过查阅2006—2011年正式发表的大田试验文献获得大田作物主产品在各地区的成熟期或收获期,确定不同地区各作物秸秆的成熟期。结果表明：从时间分布上看,1—4月是甘薯、甘蔗、棉花、马铃薯和油菜的秸秆成熟期;5—6月小麦和玉米的秸秆开始成熟,为全国秸秆成熟初期;7—11月为水稻、小麦及玉米集中收获时段,属于秸秆成熟盛期,其中,9和10月秸秆成熟的作物最多;12月为秸秆成熟末期,马铃薯、甘薯、花生、棉花、黄红麻和甘蔗的秸秆在此时期成熟。长江以北地区的作物秸秆成熟期为6—10月,高峰期在8—10月初;长江流域及以南地区无霜期长,可栽培作物种类多,秸秆成熟时间相对分散。明确田间秸秆的成熟期,为研究我国田间秸秆资源的时间分布提供依据。     

浙江省主要粮食作物秸秆还田替代化肥的潜力

秸秆是农业生产中重要的有机资源,充分利用秸秆还田是实现化肥减量的有效措施之一。基于2018—2020年浙江省农业统计资料,联合水稻、小麦和玉米3大主粮作物和氮、磷、钾3种主要养分,采用草谷比测算浙江省各设区市3大主粮作物的秸秆养分资源量,及其还田当季替代化肥的潜力。结果表明：浙江省水稻、小麦、玉米秸秆的年产量分别为593.2万、51.5万、52.9万t,年均养分资源量分别为2 015.6、110.1、123.2 t,以钾素养分资源量(1 487.0 t)最高,其次为氮素(561.3 t)和磷素(200.5 t)。水稻和小麦秸秆的养分资源量以嘉兴最高,玉米秸秆的养分资源量以杭州最多,3大主粮作物秸秆的总养分资源量以嘉兴(365.2 t)最多。在3大主粮作物中,氮素替代潜力以玉米最高,磷、钾素替代潜力均以水稻最高,总的养分替代潜力以水稻最大。分地区看,水稻秸秆的养分替代潜力以嘉兴、湖州最高,小麦秸秆的养分替代潜力以宁波、湖州最高,玉米秸秆的养分替代潜力以湖州、嘉兴最高。浙江省3大主粮作物的秸秆养分资源量较大,合理利用秸秆养分资源是实现化肥减量的重要途径,今后可针对不同潜力地区因地制宜深入研...     

西北地区农业生物质秸秆热特性分析

【目的】分析西北地区农业生物质秸秆的热特性,为合理有效利用西北地区农业生物质能奠定基础。【方法】采集陕西、甘肃、宁夏、青海、西藏和新疆等6省(自治区)97个县(市)252个小麦、玉米、水稻、油菜、棉花等5种秸秆样品,采用瞬态热线法测定秸秆的热传导率、热扩散率和比热容,统计分析不同种类、不同地域秸秆热特性的差异性,采用GIS技术分析西北各省(区)秸秆热传导率的区域分布规律。【结果】西北6省(区)小麦秸秆热传导率、热扩散率和比热容的平均值分别为0.103~0.118 W/(m·K)、0.213~0.223mm2/s、0.473~0.526 MJ/(m3·K);6省区玉米秸秆的3个热特性平均值分别为0.105~0.116 W/(m·K)、0.203~0.232 mm2/s、0.479~0.553MJ/(m3·K);陕西、宁夏和新疆水稻秸秆的3个热特性平均值分别为0.103~0.117 W/(m·K)、0.206~0.214mm2/s、0.483~0.572 MJ/(m3·K);陕西、甘肃、青海和西藏油菜秸秆的3个热特性平均值分别为0.108~0.116W/(m·K)、0.202~0.219mm2/s、0.495~0.575 MJ/(m3·K);陕西、甘肃和新疆棉花秸秆的3个热特性平均值分别为0.129~0.132 W/(m·K)、0.182~0.190 mm2/s、0.677~0.710 MJ/(m3·K)。【结论】棉花秸秆热特性与小麦、玉米、水稻和油菜秸秆之间有显著差异;小麦、玉米、油菜秸秆热特性地域差异性显著;热传导率的地域分布表现为从新疆到陕西由西向东逐渐减小;农作物的种类、气候和环境条件对秸秆热特性有一定的影响。     

3种作物秸秆发酵后对家蝇的饲养效果

为实现作物秸秆资源的循环利用,对玉米、小麦和水稻秸秆进行机械粉碎、酵母发酵及添加麦麸等处理后,配制成人工饲料饲养家蝇Musca domestica。结果显示:3种作物秸秆发酵后对家蝇的饲喂效果依次为:玉米秸秆优于小麦秸秆,小麦秸秆优于水稻秸秆;玉米秸秆饲料被家蝇幼虫取食后粗蛋白、粗脂肪的含量显著下降(0.01P0.05);小麦秸秆饲料被取食后,可溶性糖、淀粉、粗蛋白和粗脂肪含量显著下降(0.01P0.05)。获得优化的秸秆人工饲料配方,即玉米秸秆或小麦秸秆∶麦麸(质量比)=1∶1,发酵时间3d,每250g饲料添加初孵幼虫200mg。     

中国各省大田作物加工副产物资源量评估

作物加工副产物是秸秆资源的组成部分。本研究明确了加工副产物的概念、其系数取值和计算方法,评估了2007—2009年中国各省市自治区大田作物加工副产物的资源量。各省稻壳系数的取值范围为0.16～0.20,平均值为0.18;玉米芯系数取值范围是0.12～0.22,平均值为0.16;花生壳系数的取值范围为0.25～0.30,平均值为0.27;棉籽壳系数为0.47;甘蔗渣系数为0.16;甜菜渣系数为0.05。全国每年共产稻壳3 438.20万t,在30个省市区的分布量为0.05万t（北京）～451.94万t（湖南）。玉米芯年产量为2 571.67万t,分布范围为0.30万t（西藏）～293.77万t（黑龙江）。此外,花生壳年产量为378.19万t、棉籽壳为549.37万t、甘蔗渣1 881.01万t、甜菜渣43.59万t。稻壳的折标准煤转化系数是0.49,折标准煤量为1 684.72万t;玉米芯是0.60,折标煤1 543.00万t;花生壳0.59,折标煤233.13万t;棉籽壳0.60,折标煤329.62万t;甘蔗渣0.60,折标煤1 128.61万t;甜菜渣0.57,折标煤24.85万t。全国加工副产物每年总产量达到8 862.03万t,折标煤共4 933.93万t。     

天津市主要农作物秸秆资源量及利用途径

本文以天津市7种主要大田作物(小麦、玉米、水稻、棉花、豆类、薯类、花生)为研究对象,计算了作物田间秸秆产量、加工副产物量以及秸秆资源总量,结果表明:2013—2015年天津市主要农作物秸秆资源总量平均为202.46万t,其中玉米和小麦种植面积较大,田间秸秆产量较高,分别为88.08万t和67.95万t,占全市农作物田间秸秆总量的47.86%和36.93%;玉米加工副产物量为14.51万t,占全市农作物加工副产物总量的78.69%。玉米和小麦秸秆资源总量之和占全市秸秆资源总量的85%左右。针对农作物秸秆利用现状及存在的主要问题,提出了秸秆利用的几种途径。     

楚州区小麦秸秆资源调查与分析

本文依据《全国农作物秸秆资源调查与评价技术规范》对江苏省淮安市楚州区的夏季作物小麦进行系统地调查和研究,获得该地区小麦秸秆的草谷比、收集系数、秸秆总量的数据,并进行了详细、全面的评价,对其他地区的农作物秸秆综合利用有一定的参考价值。     

基于数据包络分析法的秸秆能源化利用的生态效率评价

为定量评价我国主要作物秸秆资源能源化利用对生态环境的影响,本研究借鉴数据包络分析方法构建关于秸秆能源化利用投入产出比的生态效率评价模型,分析2011—2018年我国31个省(市、自治区)的秸秆资源能源化利用的生态效率值。结果表明:江苏省、福建省、海南省、河南省、广西省、四川省、吉林省和黑龙江省8个省生态效率值均为1,即秸秆能源化利用对这8省的生态环境效果相对较好。我国部分地区秸秆能源化利用的生态效率低下的主要原因在于多数投入资源冗余严重和主要产品产量偏低。建议重视区域发展状况,以及提升能源化利用工艺发展水平,在降低资源投入的同时达到提升产量的目的,以提高我国秸秆能源化利用的生态效率。     

Studies on Water Consumption Characteristics and Crops Rotation Effects in Plateau of Northern Hebei Province

Experiments were carried out in 1994 - 1998 to study crop rotation and its effects on crop water consumption characteristics of field with sandy chestnut soil in the Plateau of north Hebei Province. Five crops including spring wheat, oat, pea, flax and potato were examined. There was little difference in field water consumption among the crops during the growing season. WUE varied significantly in a range of 1. 347 - 11.177kg · ha-1· mm-1 among crops and 11.44％ - 46.66％ among previous crops. It was pointed out that the land equivalent ratio (LER) can be used as an index to evaluate the biological effects of crop rotation comprehensively. The 2 - 4 year crop rotation patterns with higher LER were estimated in the paper.     

我国农作物秸秆资源化利用现状及农户对秸秆还田的认知态度

为了了解我国秸秆利用现状,实施了全国性问卷调查,并结合国家统计数据进行分析,研究结果表明:2011年我国9种主要作物(水稻、小麦、玉米、高粱、马铃薯、油菜、向日葵、棉花和甘蔗)的秸秆总产量为778 Mt,其中焚烧27%、还田38%、燃料17%、饲料14%、其他用途4%;山东、河北和河南的还田量之和占全国的一半;还田方式主要是机械粉碎还田,还田量占全国全部还田量的67%。农户支持还田的原因是改善土壤质量和提高作物产量,反对原因是机械成本增加、病虫害加重和影响下季作物种植。因此,应因地制宜发展不同的秸秆资源化利用模式和还田方式,加强技术研发、宣传培训和政策扶持等。     

华南农产品主产区2005—2014年秸秆露天燃烧污染物排放估算及时空分布

为了解华南农产品主产区秸秆露天燃烧大气污染物排放情况,通过室内模拟试验,实测该地区水稻、小麦、豆类、油菜、玉米、棉花和花生秸秆CO、CO₂、NO_x、C_xH_y和PM_2.5的排放因子,并基于统计年鉴计算出的研究区域农作物秸秆产量和露天燃烧量,对华南主产区4省2005—2014年间秸秆露天燃烧各类污染物的排放总量进行估算,并分析其时空动态变化。结果表明：不同农作物秸秆燃烧时CO、CO₂、NO_x、C_xH_y和PM_2.5的平均排放因子分别为165.32、1 231.76、1.94、38.47 g·kg^-1和7.54 g·kg^-1。2005—2014年,华南农产品主产区农作物秸秆产量范围59.361（福建）~185.890 Mt（云南）;秸秆燃烧量范围13.629（福建）~41.902 Mt（广东）;CO、CO₂、NO_x、C_xH_y和PM_2.5的排放总量分别为18 926.32、149 866.73、153.13、6 467.09 kt和870.33 kt。水稻是研究区域大气污染物的主要来源,对各类污染物贡献率为61.16%~84.83%。研究区域污染物时空分布结果显示,广东全省、广西中部和云南东部是大气污染物单位网格排放高值区,福建全省污染物排放较低且分散。研究区域各省不同污染物排放在时间上的变化存在差异。福建污染物排放呈下降趋势,广东、广西、云南呈上升趋势。     

中国各省市区秸秆资源管理政策发展述评

对2003—2015年7月各省市区发布的122份秸秆资源管理政策文件进行综合述评。各省市发布的秸秆管理政策文件数与秸秆产量有关,但并非是正相关关系。对秸秆禁烧管理的政策文件约占省市区所有秸秆政策文件的41%,制订了对责任人和单位严厉的财政处罚措施。为减少焚烧、促进资源循环利用,天津、河北、黑龙江、上海、江西、山东、广东和江苏等地陆续出台了秸秆利用总体规划和相关实施方案;各省市区根据其具体条件,制订了促进秸秆还田、饲料化、发电及生产沼气等多项综合利用鼓励政策;天津、河北、吉林、上海、安徽、河南、重庆和四川对重点推广秸秆利用技术给予较高的财政补贴,不但引导了农民自行开展秸秆综合利用,而且促进了秸秆利用产业化发展。本研究认为,秸秆禁烧的关键不在"禁",而在"用",建议各省市区制订因地制宜的秸秆综合利用规划,总结当前政策实施现状和存在问题,制订更合理而有效的管理政策,促进研发和推广适宜的秸秆综合利用技术。