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科技成功解决秸秆焚烧难题

2014-12-07  来源:互联网 

入冬以来接连的几场雾霾,引起了市民更多的关注,也牵动着科技工作者的心。

  中国科学院“大气灰霾追因与控制”专项组的最新研究结果认为,强雾霾事件是异常天气形势造成的局部地区气流相对稳定、空气中水汽丰富,再加之人类污染排放等,自然因素和人为因素相互叠加而所造成的结果。通俗地说,大雾天气是造成雾霾的外因,而人类污染物排放是造成雾霾的内因,是“主谋”。

  降低灰霾,要抓住“主谋”,从控制污染物排放着手。

  中科院项目组的科研人员向记者展示了一组数据:卫星遥感数据显示,自2009年以来,东北地区大气灰霾污染有不断加剧之势,主要发生在每年的秋季(以10月份为主)和春季;对收获前、中、后期的颗粒物成分进行分析,结果显示伴随着农业活动的开展,颗粒物总质量浓度增加,在农村地区增加最为显著,可达到收获前大气颗粒物浓度的6倍以上;农业活动过程中会产生大量的颗粒物,特别是在秸秆燃烧开始后,PM2.5的质量浓度急剧上升,平均值为2777.1μg/m3,达到燃烧前PM2.5浓度的11.5倍,超过我国空气质量二级标准37倍。

  “4月和10月是吉林地区雨雾频发的月份,而此时又恰处于播种前和秋收后的玉米秸秆焚烧期,我们采集了多年、多点的大量数据,展开了详细的分析研究,发现我省近年频发的雾霾天气与秸秆焚烧密不可分。”科研人员介绍说。

  我省是产粮大省,耕地面积近400万公顷,其主要作物为玉米。2013年玉米产量为500多亿斤,秸秆量在600亿斤左右。由于科技的进步,玉米单产和总量在逐年上升,秸秆量也在逐年提高。

  “要想降低雾霾,就一定要管好秸秆焚烧这一‘主谋’,尽可能杜绝秸秆焚烧,降低污染物排放。”中科院长春分院副院长李冰说,“光靠条令禁止,不如为秸秆找到合理的处理出口,变焚烧为利用,变“废”为宝。”

  近年来我省做了多种努力。发展秸秆成型燃料加工、供热,秸秆加工成饲料、肥料、原料、本色纸、精制秸秆糖等,涌现出了如吉林固得为科技公司、松原利晟、榆树市达远能源公司、长春大成集团等秸秆综合利用企业,为秸秆的回收利用产业作出了卓有成效的努力和贡献。但是,由于产业发展不均衡,又受到地域、运输、成本等条件的制约,不少秸秆综合利用企业依然面临收购难的“瓶颈”问题,全省仍有大约30%—50%,即近200—300亿斤的秸秆尚未得到有效的利用。

  为此,李冰呼吁,在我省大力推广保护性耕作技术,以改善我省的生态环境。“这不仅是环境保护的需要,更是发展现代循环农业的需求。”

  保护性耕作,肥田又能降霾,何乐而不为?

  黑土农田是我省重要的粮食生产基地。然而,长期的掠夺式经营,“重用轻养”已使黑土严重退化,特别是近几年,风蚀和水蚀加重,黑土层逐年减少。据调查,黑土开垦100年来土层厚度减少10—20cm,土壤有机质减少幅度为50%以上。

  说起土壤保护,省农科院农业资源与环境研究所的副所长王永军打开了“话匣子”,“过去,农民为节约备耕成本,只好在田里焚烧多余秸秆,除造成空气污染外,也烧死土壤微生物,导致土地板结。这种耕作方式,长期以来造成农田土壤水土流失严重、土地生产力下降。”

  作为省粮食丰产工程专项课题组的成员,王永军深知,粮食丰产,离不开土壤的养护,若一味地追求高产而忽视了黑土有机质的补偿,无异于“涸泽而渔、焚林而猎”。

  中科院东北地理所专门成立了课题组,研究、推广保护性耕作技术。

  “与传统的耕作方法相比,保护性耕作技术的核心技术就是秸秆还田。秸秆还田具有明显的保水、固土效果,可减少风蚀和水蚀,同时还可增加有机质含量和土壤肥力,提高土壤含水量,提高粮食产量,以达到保护和持续利用土地资源的目的。”中科院东北地理所张晓平研究员介绍。

  据了解,保护性耕作起源于北美,是以保护和持续利用农田土壤为目标的耕作技术体系,由于保护性耕作的先进性,这项技术被联合国粮农组织称之为‘耕作革命’”。

  而“免耕”,是保护性耕作的一种。从2002年开始,中科院东北地理所的专家在吉林的德惠地区就开始进行保护性耕作实验,通过十多年的努力,目前在九台、农安、德惠、梨树等地累计示范种植面积150万亩,已经探索出了一套适合我省省情的“免耕”种植技术体系。

  “我们定制了专门的‘免耕播种机’,可以在不拖移地表残留物的前提下开沟播种、覆土、镇压与施肥同时进行,一次完成作业。同时,用圆盘刀作开沟装置,可以使秸秆100%还田。采用化学除草,不进行中耕作业,又能最大限度减少土壤的扰动。这样,减少了作业次数,节省了人力、物力、燃料等。”张晓平说。

  提起中科院专家的新技术,梨树县林海镇揣家洼子村村民李全波竖起了大拇指,啧啧称赞。他算了一笔账,“用专家教咱的方法,不用三铲三镗,不用打包运输秸秆,减少了好几个环节,去年一年算下来,一垧地光费用就省下2000多元。”说话间,满眼收获的喜悦。

  “目前,我省土地流转后土地连片,更适合保护性耕作模式。”张晓平说。

  保护性耕作模式,不但能促进农民增收,而且能有效保护土地资源;既实现了生态环境保护,又能减少雾霾,提高空气质量,真可谓一举多得!

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