在全球积极应对气候变化、努力实现温室气体减排目标的大背景下，农业废弃物资源化综合利用正逐渐成为农业可持续发展领域的关键议题。其中，农作物秸秆作为农业生产过程中产生的数量巨大的副产物，其有效利用不仅关系到农村生态环境的改善，更与农业固碳减排及循环经济的发展紧密相连。

长期以来，焚烧秸秆现象在我国农村地区屡禁不止。焚烧秸秆不仅造成了生物质资源的极大浪费，还引发了严重的大气污染，对空气质量、交通运输以及人们的身体健康产生了负面影响。随着技术的进步与研究的深入，秸秆的资源化利用潜力不断被挖掘，新用途不断被开发。秸秆的肥料化、饲料化、燃料化、基料化和原料化（;五化）利用技术，为秸秆的综合利用开辟了广阔的道路。

本书旨在系统阐述秸秆;五化利用的相关技术及其在农业固碳减排方面发挥的作用。通过对国内外最新研究成果与实践应用的总结，详细介绍了每一种利用技术的原理、工艺流程以及应用案例，并评估了相应的生态环境效益。在秸秆肥料化利用章节，阐述了秸秆还田、离田堆肥等技术对土壤肥力提升与有机碳固存的作用；在秸秆饲料化利用章节，探讨了秸秆膨化发酵、颗粒化加工与青贮等处理方式如何提高秸秆饲料的营养价值，并减少畜牧业碳排放的作用；在秸秆燃料化利用章节，介绍了秸秆制备成型固体燃料、醇类液体生物燃料、生物燃气与直燃发电技术在能源供应与减少化石燃料依赖方面的贡献；在秸秆基料化利用章节，讲述了秸秆作为食用菌栽培基料、育苗基质、养殖垫料等应用技术及其环境效益；在秸秆原料化利用章节，分析了秸秆在造纸、可降解地膜、人造板材等材料领域的应用前景以及其对减少木材和化石原料消耗和固碳减排的积极意义。

本书不仅可供农业科学、环境科学、可再生能源等相关领域的科研人员参考，也能为从事农业废弃物处理与资源化利用的企业管理人员、技术人员提供实践指导，同时期望本书的出版能够引起政府部门、农业从业者以及社会各界对秸秆综合利用的广泛关注。我们衷心希望，本书能够为推动我国秸秆;五化利用技术的普及与发展，助力农业绿色低碳转型，实现农业可持续发展贡献一份力量。

由于编者水平有限，本书难免存在不足之处，欢迎读者批评指正。

这是一部为中国农业绿色转型提供系统解决方案的权威指南。本书全面梳理了秸秆在肥料化、饲料化、燃料化、基料化和原料化领域的;五化利用技术，不仅详细剖析了从还田堆肥到生物燃料制备等各种技术的原理与案例，更独到地揭示了这些技术在提升土壤固碳、减少畜牧业排放、替代化石能源方面的巨大生态环境效益。无论您是寻求前沿见解的科研人员，还是探索实践路径的企业家与管理者，这本书都是您的案头。本书清晰阐明，高效利用秸秆是迈向农业可持续发展、实现;双碳目标的关键一步。

本书旨在系统地阐述秸秆五化利用的相关技术及其在农业固碳减排方面所发挥的重要作用。通过对国内外最新研究成果与实践应用的总结，详细介绍了每一种利用技术的原理、工艺流程、应用案例以及评估了相应的生态环境效益。对秸秆还田、离田堆肥等技术对土壤肥力提升与有机碳固存的作用；秸秆膨化发酵、颗粒化加工与青贮等处理方式如何提高秸秆饲料的营养价值，并减少畜牧业生产中的碳排放；秸秆制备固（成型固体燃料）、液（醇类液体生物燃料）、气（沼气发酵）燃料与直燃发电技术在能源供应与减少化石燃料依赖方面的贡献等进行了系统、全面的阐述。

齐高相，博士，山东省农业科学院副研究员。主要从事固体废弃物资源化利用相关研究，承担省部级及以上项目5项。作为项目骨干参研国家重点研发计划项目、国家科技支撑计划项目等国家级项目6项。相关研究成果在国际期刊发表学术论文30余篇，申请国家发明专利90余项，授权30余项，出版学术专著1部。

第 1 章 秸秆综合利用及其固碳减排效应概述

第 2 章秸秆肥料化利用技术及其固碳减排效应

第 3 章秸秆饲料化利用技术及其固碳减排效应

第 4 章 秸秆燃料化利用技术及其固碳减排效应

第 5 章 秸秆基料化利用技术及其固碳减排效应

第 6 章秸秆原料化利用技术及其固碳减排效应

调氮促腐技术原理

秸秆的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素等，其碳氮比较高，通常为（60 ～ 80）∶1。而土壤中微生物分解有机物适宜的碳氮比约为25∶1。当秸秆直接还田后，土壤中的微生物在分解秸秆时，氮素相对不足，会与农作物幼苗争夺土壤中的氮素养分，导致作物幼苗出现黄化缺氮症状，影响生长。调氮促腐技术就是通过向还田秸秆中添加适量的氮素肥料，调节秸秆的碳氮比，使其更接近微生物分解所需的理想比例，从而促进微生物对秸秆的快速分解，加快秸秆腐解进程，让秸秆中的养分能及时释放，供作物吸收利用。

秸秆液体燃料发酵技术概述

利用秸秆制备燃料乙醇与丁醇是秸秆液体燃料发酵技术的重要方向。该技术通过物理、热化学和生物化学相结合的方法将秸秆中的纤维素、半纤维素转化为清洁液体燃料。利用秸秆制备燃料乙醇的主流工艺为;预处理_ 酶解/ 酸解_ 发酵三步法：首先对秸秆进行物理粉碎、蒸汽爆破或稀酸/ 碱处理，破坏木质纤维素的致密结构；随后利用纤维素酶将多糖水解为葡萄糖、木糖等单糖；最后通过工程菌（如重组酵母菌）发酵糖类生成乙醇，经蒸馏脱水提纯至燃料级（浓度ge; 99.5%）。燃料丁醇的制备则依赖丙酮丁醇梭菌的厌氧发酵，代谢路径复杂，产物为乙醇、丙酮和丁醇混合物（质量比约为1 ∶ 3 ∶ 6），需通过气提、吸附或渗透蒸发才能分离提纯得到丁醇。丁醇能量密度高（约为29.2 MJ/L，接近汽油）、蒸气压低且与汽油混溶性好，被视为更优的替代燃料。秸秆发酵产生的液体燃料属于清洁能源，在使用过程中，相比传统化石燃料，能够显著减少碳排放，助力缓解全球气候变化问题。

生物质热解制备生物炭工艺流程

原料预处理：采用智能化粉碎设备对秸秆进行破碎处理，通过振动筛网实现粒径分级，控制合适的目标粒径，同时配置金属探测仪和风选装置去除杂质。结合微波干燥与滚筒烘干技术，将含水量精准控制在15% 以下，这样既能保证热解效率，又能避免能源浪费。还可配备在线水分监测系统，实时调整干燥参数。

热解炭化：选择合适的反应器，如根据生产规模可选择连续式回转炭化炉、模块化管式热解系统、智能控温立式炭化塔等反应器。热解条件控制可采用三段式升温程序，即200℃预热rarr; 550℃主反应rarr; 750℃深度炭化。热解过程通过自动充氮系统维持氧气含量在0.5% 以下，通过变频螺旋进料器调控物料停留时间。

产物处理：通过雾化水冷与惰性气体冷却技术协同，30 s 内将生物炭从800℃降至80℃，防止高温下生物炭因燃烧氧化而产生质量损失；组合振动筛与气流分选机，实现产物精细分级。