湖南省农业废弃物利用现状研究

林 中，李 丹，张焕裕，彭新德 ，马庆辉

（1.湖南省农业信息与工程研究所，湖南 长沙 410125；2.湖南省农业科学院保卫处，湖南 长沙 410125）

农业废弃物是指在整个农业生产过程中被丢弃的有机类物质，通常我们所说的农业废弃物主要指农作物秸秆和畜禽粪便[1]。中国是一个农业大国，随着农业生产水平和农民生活水平的不断提高，对原来用作燃料或肥料的农业废弃物的利用越来越少，因此农业废弃物也越来越多。目前，我国已成为世界上农业废弃物产出量最大的国家，其中农作物秸秆年产量（干质量）达5亿t，可供青贮的茎叶等鲜料约10亿t，锯末、刨花等林业废弃物16 000 t。有资料显示我国禽畜粪便资源总量约8.5亿t，折合成标煤达7 840万t；其中牛粪5.78亿t，折合成标煤为4 890万t；猪粪2.59亿t，折合成标煤为2 230万t；鸡粪0.14亿t，折合成标煤为7l7万t[2]。大部分的农业废弃物并没有得到充分地利用，不仅浪费了这些资源，也对环境造成一定程度的污染。最近几年，随着人们环保意识地加强，农业废弃物的能源化利用越来越受到关注。

湖南省有着丰富的农业废弃物资源，如何合理有效利用农业废弃物资源，真正实现农业废弃物变“废”为“宝”，对缓解能源压力，保护生态环境，促进农业的可持续发展具有重大意义。

1 湖南省农业废弃物利用现状

2011年，湖南省环境保护厅制定的省级生态村创建标准的考核指标中要求，农业废弃物回收率应大于或等于80%，农作物秸秆综合利用率应大于或等于80%（农作物秸秆综合利用包括合理还田、作为生物质能源、其他方式的综合利用，但不包括野外焚烧、废弃等），集约化畜禽养殖废弃物综合利用率应大于或等于90%（指通过沼气、堆肥等方式利用的畜禽粪便的量占畜禽粪便产生量的百分比）。

1.1 农作物秸秆的利用现状

农作物秸秆中除含有能源外，还含有N、P、K等丰富的矿物质养分，这些营养物质将有效提高土壤的养分含量，改善生产条件从而提高农产品的质量和产量。笔者于2011年对湖南省部分地区农作物秸秆的主要用途和还田的主要方式进行了调查，结果见表1。

表1 湖南省部分地区稻草等秸秆主要用途调查结果（%）

湖南省产生的稻草等农作物秸秆资源大部分用于还田，其次用于制作便于畜禽消化吸收的饲料和生活燃料，还有少部分用作发酵生产沼气用于生产生活，用于基料、加工和废弃的最少。由表1可知，长沙地区用于还田的秸秆占82.35%，加工用的秸秆所占比例最少（5.88%）；华容用于还田和燃料的秸秆分别占57.14%和28.57%，沼气用占比14.29%；涟源地区60%的秸秆用于饲料，还田和废弃的秸秆各占20%；浏阳的秸秆有83.34%用于还田，用于燃料和基料的各占8.33%；湘乡还田的秸秆占69.23%，剩余的全部用作燃料。

将作物秸秆还田，可大量补充和更新土壤有机质，改善土壤理化性状，提供丰富的N、P、K、Si等营养元素[3]，且使土壤容重减小，透水性、透气性、蓄水保墒能力增加，使土壤团粒结构发生变化，保持疏松状态，有效缓解土壤易板结的问题[4]。

调查结果显示，总体上大部分农作物秸秆用于还田（75.2%），其中不同地区秸秆还田的情况不同。中方县还田比例最高（94%）；其次是湘乡、赫山、长沙和安乡地区（80%）；华容县比例最低（55.5%）。

由表2可知：湖南省秸秆还田的主要方式是焚烧还田，其中赫山的农作物秸秆全部用于焚烧还田（100%），长沙、安乡、浏阳的焚烧还田占各自还田方式的比例为84.21%、83.33%、95%。断秸覆盖方式以华容、麻阳各自占比较高，为61.9%和80%。华容、涟源、沅江的整秸覆盖也达到了一定的比例，中方地区以堆沤还田为主，占比81.25%。只有4个地区还用到了沼渣还田、菌渣还田和粉碎还田3种方式，但所占比例极小。

表2 湖南省部分地区稻草等秸秆还田的主要方式调查结果 （%）

在湖南省秸秆还田的主要方式的调查中发现：湖南省秸秆还田的主要方式为焚烧成草木灰后还田（95户），该方法简便省事，是造成秸秆焚烧现象普遍的主要原因；不加任何处理就直接还田的方式中，整秸覆盖的有20户，断秸覆盖的有36户，秸秆进入土壤中后，在土壤微生物的作用下分解生成有机物，这样既可以为植物所用同时又能改良土壤，但该方法需要较长时间的发酵分解，才能发挥肥效，利用率较低；有19户采取堆沤还田的方式将秸秆与畜禽粪便一起堆沤发酵后再作肥料；沼渣还田、菌渣还田和粉碎还田3种方式用得最少，分别为2户、1户和1户，其中粉碎还田是可持续、生态环保的利用途径，可为环境的保护和绿色生物资源的循环利用起到极大的促进作用。

以上调查结果显示，湖南省稻草等农作物秸秆50%以上用于还田，而还田方式中又以焚烧还田占绝对优势，其他部分大多用于生产饲料和做饭用燃料，还有少部分的秸秆用来生产沼气、用作工业基础原料和加工生产。总体来说，湖南省大部分农作物秸秆没有得到合理利用，造成了很大的浪费。

1.2 畜禽粪便利用现状

对益阳市规模化养殖场畜禽废弃物利用调查中发现用于肥料的最多，占75%；其次是用于沼气（15%）；用于废弃和其他方式的比例最少，仅各占5%。对宁乡县青云生态养殖场和熊氏肉鸡场的调查显示，畜禽粪便均是100%用作肥料。对养殖户鲁立新的养殖场畜禽粪便进行调查，大部分粪便用作肥料（90%），其余都用于生产沼气（10%）。

从表3中可以看出：人畜粪便被用作肥料施于菜地的最多，达123户；施于稻田和旱土的分别有88户和51户，少部分用来生产沼气（15户）。总体来说，人畜粪便主要是直接或间接地被用来作为农业生产的肥料和养鱼。从人畜粪便的处理方式上看，主要采取堆沤腐熟方式（100户），直接入田的不多，只有55户。但是堆沤腐熟的处理方式需要较长时间的发酵分解，才能发挥肥效，利用率较低。

表3 湖南省部分地区农户人畜粪便主要用途和处理方式调查结果 （户）

2 湖南省农业废弃物利用中存在的主要问题

2.1 无害化程度低

目前湖南省农作物秸秆大多采用燃烧等一次利用的传统方式，秸秆焚烧现象非常严重，不仅污染空气而且降低了肥效。人畜粪便用作肥料的处理方式以堆沤腐熟和直接入田为主，农业废弃物堆肥处理的技术水平落后，肥料化利用水平偏低，很多都是未经处理就被利用了。这样将造成生产环境和生活环境的污染，成为疾病增多、传染性疾病流行和蔓延的主要根源之一，严重威胁人民群众的身体健康。而规模化畜禽养殖已成为湖南省农村面源污染的主要来源，给生态环境造成了很大的压力，成为制约种养殖业持续发展的主要障碍之一。

2.2 用途单一，不够全面

农作物秸秆有部分用作饲料，而人畜粪便却未用作畜禽饲料，缺乏对其有效营养价值的充分利用，没有形成创新型的饲料产品。人畜粪便中含有许多未被利用的营养物质，如干鸡粪中含23.0%～31.3%粗蛋白、8%～10%粗脂肪及多种氨基酸和维生素，经沼气发酵和高温灭菌后制成饲料，是粪便综合利用的重要途径。另外，农村废弃物还可用作食用菌类的培养基、工业材料用途、综合循环利用等多种用途。

2.3 沼气技术应用少

以畜禽粪便、秸秆等农业废物为原料，经厌氧发酵产生以CH4为主要成分的沼气，可作为燃料[3]。秸秆用于沼气发酵可以改善农村能源结构，实现秸秆最佳效益的综合利用[5]。产生沼气后的沼渣、沼液可作为优质无公害有机肥肥田，沼渣经过发酵堆沤后还可做肥料和饲料，整个过程没有二次污染。在广大农村推广沼气技术已成为改善农村生产生活环境、发展生态农业的重要组成部分[6]。目前湖南省农业废弃物只有少部分用作发酵生产沼气用于生产生活，这一方面的技术还有待进一步的开发和应用。

2.4 设备和技术保障问题，利用率低

湖南省农业废弃物的利用方法仍然较传统，创新技术较少，推广价值不高，如秸秆的利用，大多采用直接焚烧还田的方式，缺乏先进的利用技术。一些生产用设备落后，不能满足现代先进技术的需求。

2.5 资源化利用政策有待完善、全民意识有待加强

资源化是将废物直接作为原料进行利用或者对废物进行再生利用，是循环经济的重要内容。目前湖南省关于资源化利用的政策还不够完善，全民意识也不强，应统筹规划农业废弃物分类收集和资源化利用设施，建立资源化利用体系，提高农业废弃物资源化率，同时加大宣传力度，提高全民节约意识。

3 湖南省农业废弃物利用的对策与措施

3.1 开辟新的利用方式和途径

目前，农村废弃物的利用方式丰富多样，湖南省还可大力开拓其他广泛的途径，各地区可根据自身的情况分别加以利用，提高利用率。如可研究利用菌类制剂加快人畜粪便在土壤中的腐熟速度，以缩短腐熟时间等；采用好氧、厌氧发酵沤制，将农村废弃物转化成类似腐殖质的有机物等。通过多种方式，逐渐转变秸秆粗放利用方式，更经济合理有效地利用农作物秸秆。

3.2 开展农业废弃物的资源化技术研发与示范

农业废弃物的资源化利用是农业及农村可持续发展的必然趋势，是促进农业及农村可持续发展的有效途径之一。农业废弃物的资源化要依靠技术支撑，通过技术的升级，降低运行成本，提高效益。深入研究农业废弃物的处理技术，如沼气开发的深层次技术、秸秆编织技术、废弃物生产建材和包装材料的关键技术和农副产品下脚料的深度加工技术等，提高利用效率，降低利用成本。

3.3 大力开发和应用沼气技术，降低生态污染

在农村推广应用沼气，既能解决农户生活所需能源，巩固以退耕还林为重点的生态建设成果，降低生态污染，减少人畜粪便和生活污水造成的农村面源污染，有效改善农村环境卫生状况，提高农民生活质量和健康水平；还可以为农业生产提供有机肥料，降低农作物病虫害发生率，减少化肥和农药的施用量，从而推动农村种植业和养殖业的发展，促进农业增效和农民增收[7]。

3.4 加强政策法规建设

湖南省农业废弃物规范化利用还处于起始状态，没有专门的法律法规加以指导，利用过程中也存在能源浪费和效率低的情况[8]。另一方面，由于没有相关政策的扶持，加上废弃物利用的效益不高使其不能广泛推广。因此，亟需出台一系列的鼓励政策和资金扶持。

4 结论

农村的废弃物是农村环境的主要污染源，对农村可持续发展的环境质量维持有最大的影响，同时，农村废弃物又是农村可再生能源和植物养分的重要来源之一。通过适当的技术手段的利用，可使农村废弃物在作为可再生能源和植物养分来源的同时，以农业生态为载体实现废弃物的综合循环，既可维持农村可持续的环境质量，使农村及农业的生态环境得到有效改善，又可减少农村发展对外界化石能源和化学肥料、农药的需求，生产绿色食品，净化水土，节能减排，实现废弃物的零排放，促进农业可持续发展。

[1]李 鹏，王文杰.我国农业废弃物资源的利用现状及开发前景[J].天津农业科学，2009，15（3）：46-49.

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[3]薛智勇，王卫平，许育新，等.农业废弃物资源化现状与多元循环利用探讨[A].循环农业与新农村建设——2006年中国农学会学术年会论文集[C]，2006，245-248.

[4]吕子飞，周剑飞，方海兰，等.农林植物废弃物利用现状及展望[J].上海农业科技，2009，（4）：22-23.

[5]陈丽君.曲周县农村固体废弃物资源化利用潜力分析与评价[D].北京：中国农业大学，2007.

[6]张翠绵，王占武，李洪涛.固态畜禽废弃物利用现状及发展对策[J].河北农业科学，2004，8（2）：100-103.

[7]张玉华，刘东生，孙丽英，等.农业废弃物资源化利用模式研究[A].第二届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C].2007.

[8]李 华，王有年，刘威生，等.中国农产品废弃物利用现状及发展趋势[A].新世纪新机遇新挑战——知识创新和高新技术产业发展（下册）[C]，2001.