玉米秸稈居農(nóng)業(yè)固體廢棄物首位,但是我國對玉米秸稈利用率較低,許多地方將其作為廢棄物燒掉或棄置農(nóng)田,這不但造成極大的資源浪費(fèi)和巨大的經(jīng)濟(jì)損失,而且也產(chǎn)生極大的環(huán)境污染。在石油煤炭等化工資源日益枯竭的今天,新能源的開發(fā)已刻不容緩,面對著能源和環(huán)境的雙重壓力,生物質(zhì)能源等清潔替代能源的開發(fā)利用已引起廣泛關(guān)注,而玉米秸稈作為廣泛廉價(jià)的可再生資源,對其合理利用變廢為寶,為進(jìn)一步改善農(nóng)村環(huán)境,解決能源危機(jī)意義重大。因此就秸稈資源化方面的發(fā)展進(jìn)行了綜述。
我國在秸稈的處理過程中,微生物處理技術(shù)占很大一部分,近年來也有很大的進(jìn)展。秸稈屬于木質(zhì)纖維素類物質(zhì),由上表可以看出主要成分包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素三種物質(zhì),其中半纖維素和纖維素約占干重的2/3左右。半纖維素是戊糖、己糖和糖酸所組成的不均一聚糖,為非結(jié)晶異質(zhì)多糖,半纖維素分子量相對較低,往往帶有支鏈。由于半纖維素結(jié)構(gòu)及組成的混雜性,且聚合度較低,因而降解比纖維素容易得多,采朋熱或酸解即可使半纖維素降解為單糖或寡糖。木糖作為植物纖維原料半纖維素降解產(chǎn)生的主要成分,它的利用將使木質(zhì)纖維素類物質(zhì)乙醇發(fā)酵的產(chǎn)量得到提高。所以木糖發(fā)酵產(chǎn)乙醇已成為決定木質(zhì)纖維素類物質(zhì)生產(chǎn)乙醇的經(jīng)濟(jì)可行的關(guān)鍵因素。

謝瓊霞通過稀酸水洗甜高梁秸稈,并利用誘變體N6和釀酒酵母TO5對其酸解液進(jìn)行發(fā)酵,結(jié)果發(fā)現(xiàn)水洗秸稈酸解液中木糖為主要成分,誘變體N6能很好發(fā)酵木糖,效果非常顯著。微生物發(fā)酵劑就是一種新型的秸稈發(fā)酵劑,使用新型發(fā)酵劑處理后的秸稈吸收率大幅提高,粗纖維降低,粗蛋白含量上升,可以有效地節(jié)約糧食生產(chǎn)所需空間。隨后石嬌蕊等從微生物方面對處理秸稈,提高飼用價(jià)值方面做出了很多研究,包括單菌種微生物處理技術(shù)和常用的多菌種微生物處理方法,并且對微生物處理秸稈,針對秸稈各組成結(jié)構(gòu)化學(xué)成分的不同,做了幾種常見的高效降解秸稈的菌株及其培養(yǎng)條件。微生物處理秸稈的另外一個(gè)重要用途是產(chǎn)沼氣,沼氣是一種重要的生物質(zhì)能源,是可再生能源的重要組成部分。在我國,沼氣已成為農(nóng)村能源的重要組成部分,是農(nóng)村使用清潔能源的標(biāo)志工程,也是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),改善農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生必不可少的部分。對于秸稈處理產(chǎn)沼氣黃如一等進(jìn)行了加菌與不加菌及用復(fù)合菌劑四種不同處理方式對秸稈產(chǎn)沼氣的對比試驗(yàn),后來發(fā)現(xiàn)用菌劑預(yù)處理過的秸稈試驗(yàn)組和秸稈與豬糞混合發(fā)酵組的平均產(chǎn)氣量均高于不加菌劑預(yù)處理的純秸稈對照組,提高幅度非常顯著,用復(fù)合菌劑預(yù)處理過的秸稈產(chǎn)沼氣啟動(dòng)時(shí)間比不加菌劑預(yù)處理的純秸稈時(shí)間要縮短好幾天,兩組加菌劑預(yù)處理過的秸稈的沼氣產(chǎn)氣量和產(chǎn)甲烷量相差極小,這對于秸稈的資源化處理有著非常重要的意義。