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当前我国农作物秸秆综合利用率尚未达到高效开发和集约利用程度，有关技术研发亟待加强。为逐步提升综合利用水平，除从国家层面完善相关立法、从市场层面完善收储运输体系外，更需要从三方面加强科技创新：
一、针对农作物秸秆露天焚烧及由此引发的大气污染事件、农田火灾事故、土壤结构受损等问题，在各粮食主产区设置适合区域特色的秸秆全量还田、打捆、压块成型和相关装备设施研发等重大课题，逐步解决收储运技术和土壤肥力保护等问题。
二、针对综合利用技术水平有限、产业化工艺落后、引导性资产金额的投入不足、公司参与热情不高等因素，凝聚秸秆综合利用产学研各方力量，引导并建立以秸秆沼气、生物基料、热解气化多联产、液体燃料、饲料、肥料、成型燃料及其装备等重大产业化科技示范项目为纽带的协同创新机制。一方面鼓励秸秆利用企业与高校、科研院所开展产学研合作，促进科学技术创新与成果转化结合；另一方面通过设立秸秆综合利用基础研究重大专项、企业技术改造重大专项及科学技术创新风险基金，推进秸秆“五化”利用研发技术和产业快速发展。
三、大力推进秸秆能源化、肥料化、饲料化、基料化和原料化等科学技术创新的市场化协同机制，建立完整的秸秆收储运加工市场体系。政府引导和资助秸秆利用公司统一收购、统一技术标准制备沼气发酵原料，公司直接负责农村户用沼气池发酵原料投放、沼液沼渣出料抽取等劳动环节并收集加工有机复合肥料，沼气燃料则由农户免费使用，使秸秆综合利用呈现途径多样化、手段机械化、农艺与工程技术融合化，实现综合利用的良性循环。