稻麦草综合利用可行性分析

我国农业秸秆资源丰富，每年可生成数亿吨秸秆，稻麦草造纸用浆占非木材纤维原料中的比例达60%。可缓解国内造纸行业纤维资源供需矛盾，也有助于物理法或生物法制作稻草饲料，提高采食量和改善饲料消化率及其营养价值。本文以全秆化学成分和纤维形态为依据，阐述饲料加工改良和造纸稻草原料资源化优化设想。

1 稻草化学性质对饲料加工的影响

稻草的主要化学成分是纤维素、半纤维素和木质素。食草类动物主要依靠植物中的纤维素和半纤维素提供营养，木质素(又称木素)则是抗营养因子，木素含量越高，动物消化率越低。与纤维素和半纤维素的链状分子结构相比较，木素的立体三维刚性结构也影响动物的进食速度和饲料适口性。因此，整根稻草直接用作饲料时，存在营养浪费严重和适口性差的问题，为此，传统的做法是将稻草切断后作为饲料；现代生物饲料加工，首先需要将稻草粉碎成为草粉。

2 稻草化学性质对造纸的影响

纸是纤维相互交织形成的薄片，稻草能用于造纸在于其草秆结构中含有足够的纤维细胞，细胞壁主要由纤维素和半纤维素组成，纤维细胞之间的胞间层化学成分主要为木素，因此造纸生产过程是采用化学处理去除木素，同时保留纤维素和半纤维素以分离出单根纤维，然而生产过程中稻草所含的灰分将溶入废液里，造成造纸废液回收的“硅干扰”，该问题在世界范围内尚未能得到解决。

2.1 稻草茎部含硅量最低，最适合作为造纸原料。稻草含粗蛋白3%～5%，粗脂肪1%，粗灰粉较高，约为15%，灰分中硅酸盐的比例较大。整棵稻草高度方向可以分为穗须、草节、草衣、草茎、草根5大部分，其化学成分各有差异，全秆稻草化学成分以草茎灰分含量最低，纤维素含量最高，木素含量最低，是稻草全秆中最适合用于造纸的部分。

2.2 稻麦草纤维形态特点与造纸原料的关系。造纸植物原料中所含纤维的长度、宽度和长宽比(纤维自身长度与宽度之比值)是判断原料优劣的主要依据，一般来说，长宽比大的纤维生产的纸强度高。故对于造纸而言，稻麦草纤维形态特点优势也集中在茎部。

3 稻草分段使用的可行性分析

3.1 物理法或生物法制作饲料均需要将稻草切碎。秸秆作为饲料最简单最常用的方法是进行切短或粉碎，做成草料或草粉，便于牛羊采食、咀嚼，以减少动物采食能量消耗，提高采食量及营养吸收率，经测算，切短和粉碎后动物的采食量能增加20%～30%。稻麦草作为牛羊饲料切断长度以适合进食为准，适宜牛的稻草料长度是4～6 cm，适宜羊的稻草料长度是2～3 cm。目前秸秆生物饲料在国内很多机构作为饲料研究发展方向，制作稻麦草生物饲料，首先，需要将稻草粉碎成为草粉，以增加稻草的比表面积，利于抗营养因子木质素和二氧化硅的溶出，同时有利于生物法处理时微生物菌丝的穿插，提高酶解效率。其次，需要培养微生物，使原本难消化或者不能消化的物质降解成单糖、双糖、氨基酸、小肽等动物容易吸收的物质，从而大幅度提高了稻草的消化率和营养价值。

3.2 现代收割技术助力“一草两用”。按稻草的生长方向可以将其分为2段：叶穗集中的上段和主要为草茎的下段。稻草上段是稻穗和草叶聚集的部位，是整颗稻草结构最为柔软的草段，物理法制作饲料易于切碎成为草料草粉，生物法制作饲料有利于抗营养因子溶出。因此，稻麦草按其高度分成2段，分别用于饲料制作和造纸原料，能使稻麦草发挥更大价值。随着农业向现代化、机械化发展，农作物收割越来越多使用收割机，秸秆打包机得到广泛应用，收割机和打包机能将整捆稻草头尾一致打包压缩成捆，使整捆分切成为可能，稻草全秆分段使用成为可能。即整捆稻草可以被切分成2段：叶穗集中的上段和主要为草茎的下段。只用稻草下段作为造纸原料，纤维形态和化学成分都优于目前造纸使用的稻草全秆原料。

[1]中国造纸学会碱法草浆专业委员会书名编写组.常用非木材纤维碱法制浆实用手册 [M].北京：中国轻工业出版社，1993.

[2] 《制浆造纸手册》编写组.制浆造纸手册 (第一分册)纤维原料和化工原料 [M].北京：轻工业出版社，1987.

文章来源：《造纸科学与技术》 网址: http://www.zzkxyjs.cn/qikandaodu/2021/0422/552.html