考虑维护土壤功能的玉米秸秆能源开发潜力模拟

• 作者: David Fridley 刘贞
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 生物质 土壤 秸秆 土壤类型 玉米秸秆保留量 土壤功能
• 年，卷（期）: 2014,（14）
• 所属期刊栏目: 农业生物环境与能源工程
• 页码范围: 236-243
• 页数: 8页
• 分类号: TK6
• 字数: 4922字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2014.14.030

摘要

为获得可持续性的生物质能，在收集玉米秸秆时，需要考虑维护土壤功能的秸秆需求量。为维护土壤功能，结合相关文献所测定不同类型土壤的玉米秸秆保留量的最大值、中位值和最小值，研究设计了土壤玉米秸秆高保留、适度保留和低保留3种情景。针对不同情景，首先依据不同省份的土壤类型（黏土、壤土和沙土）和玉米种植面积，计算出玉米田地秸秆最小保留量（包括最大值、最小值和中位值）；在此基础上，考虑可获取性及饲料、燃料等用途，得到可用于生物质能的玉米秸秆开发潜力；考虑农村秸秆生活用能可替代性和玉米秸秆热值，计算出不同替代率下秸秆能源开发潜力。通过研究发现，当考虑土壤功能时，假定未来秸秆燃烧完全替代，在低保留情景下，2020、2030和2050年的玉米秸秆潜力分别为2.79、2.82、3.96亿t。在高保留情景下，对应年份的秸秆可利用潜力分别为0.56、0.58、1.69亿t。考虑土壤秸秆保留量时，玉米秸秆潜力偏低。虽然考虑土壤秸秆保留量，减少了短期内生物质能开发潜力，但有利于农业和生物质能源的可持续性发展。过多的秸秆留田，不仅造成资源浪费，也会产生CH4等温室气体。研究结果为合理开发玉米秸秆资源提供了科学依据。