张 飞 周忠诚 谢建水
江苏省农作物种植面积5 333khm2,年产农作物秸秆约4 000多万t,居全国第四位。随着农村经济的快速发展、农民生活水平的提高和农村生活能源的多样化,农作物秸秆不再是农村生活的主要燃料。夏秋农忙季节,焚烧和丢弃秸秆现象日趋严重,不仅浪费了宝贵的生物质资源,而且烟雾弥漫,污染环境,还会造成交通事故,影响航空飞行,给人民生活和经济建设带来了不良影响。虽然政府三令五申严禁秸秆焚烧,但由于秸秆利用的有效途径不多,秸秆焚烧现象屡禁不止。如何搞好秸秆机械化还田利用,变废为宝、化害为利已成为政府重视、社会关注、群众期盼的一项重要工作。
“九五”至“十五”期间,江苏省农机部门就组织开展秸秆机械化还田的试验示范,先后研制开发并示范推广了一批秸秆还田机具,但由于农民认知程度以及经济、技术等方面的原因,总体进展不快。
进入“十一五”,农作物秸秆明显过剩,废弃和焚烧秸秆导致的河水污染、影响交通及土壤理性结构出现板结等现象的发生,引起了社会的广泛关注。农机部门自2007年开始组织有关专家以主要高速公路沿线、机场和省辖市周边等重点区域为突破口,以示范乡镇建设为重要抓手,通过项目建设形式在部分乡镇开展示范点建设。但由于补贴资金有限,试点范围相对较小,没有大面积推广,辐射效果不够明显。
2009年6月1日江苏省人大常委会在全国率先出台了《关于促进农作物秸秆综合利用的决定》(以下简称《决定》)。省农机局将推广秸秆机械化还田及综合利用机械化技术作为全省农机化发展三大重点任务之一,按照省政府《关于农作物秸秆综合利用规划(2010-2015年)》要求,依靠行政、技术、经济等手段,坚持行政推动与示范带动、政策扶持与市场运作、宣传发动与技术促动、农机与农艺相结合,不断加强机具研发与技术推广力度,秸秆还田实施区域不断扩大,推进工作有了跨越式发展。
自2007年在13个乡镇开展稻麦秸秆机械化全量还田技术示范开始到2012年,实施区域扩大为全省77个农业县(市、区)的重点区域,实施面积从24.87 khm2扩大到2012年的1 726.67 khm2(麦秸秆机械化还田面积1 273.33 khm2、稻秸秆还田453.33 khm2),累计完成稻麦秸秆机械化还田作业面积达5 079.33 khm2(麦秸秆还田3 466.67 khm2、稻秸秆还田1 612.67 khm2),折合秸秆量约3 600多万t,连年超额完成了省下达的目标任务,部分地区麦秸秆还田率超过了60%。近年来秸秆还田面积增长情况如图 1所示。
图 1 江苏省2007-2013年秸秆还田面积
自2007年开始,资金投入方式从项目建设补助、以奖代补到目前的作业直补,有了跨越式发展,作业补贴面也逐步扩大。在省级扶持政策的基础上,不少市县都出台了相应的扶持政策,落实配套扶持措施,逐步加大投入。近年来,省级财政共安排8.3亿元用于秸秆还田作业奖补。2013年各市、县配套资金投入近2亿元,南京、镇江、南通和徐州地区财政扶持资金均超1 000万元。南京市六合区、张家港市、昆山市、连云港市辖区、靖江市、丹阳市和宿迁市宿豫区财政投入达到省补资金的1倍以上。其中丹阳市安排作业补助资金2 600万元,按每亩50元普惠补助;靖江市按每亩40元普惠补助;南京市按每亩25元普惠补助。这些扶持措施有力地推进了秸秆还田工作的开展。近年来省级财政资金投入情况如图 2所示。
图 2 江苏省2007-2013年秸秆还田省级财政资金投入
为了解决秸秆机械化还田的技术和装备问题,2007年,省农机局联合省内农机企业、科研院校和农机推广部门的技术力量,先后研制开发并示范推广了一批秸秆还田机具。2009年,依托灌云县旋耕机产业集群优势,组建了江苏省旋耕机械科技创新中心,进行新型秸秆还田机具的统型开发,为进一步提升秸秆机械化还田技术水平搭建了新的平台。先后创新开发出适合农艺要求的反转灭茬机、水田埋茬(草)耕整机、秸秆还田施肥播种复式作业机具等秸秆还田新机具,已在全省各地推广使用。目前,全省已开发出40余种适合农艺要求的系列化秸秆还田机械(详见表 1),秸秆还田机及其配件在全国的市场占有率超过了60%。大中型拖拉机、秸秆还田机和秸秆切碎装置的保有量不断上升,各类新型复式作业机具已进入鉴定、推广和应用阶段。
(1)麦秸秆还田。主要有水还田和旱还田两种技术路线。水还田工艺路线为:机收的同时进行秸秆切碎抛撒→放水泡田→施基肥→水田秸秆还田机耕整地→机插秧;旱还田工艺路线为:机收的同时进行秸秆切碎抛撒或机收时高留茬→施基肥→旱旋耕灭茬还田→放水泡田→平田整地→机插秧。
(2)稻秸秆还田。稻秸秆的还田以切碎、深旋耕为理想耕作工艺。其技术路线为:水稻机收的同时进行秸秆切碎抛撒→秸秆还田粉碎机或反旋灭茬机还田→少(免)耕机播小麦→开沟。
通过麦秸秆机械化还田,加快了集成机插秧推广应用步伐,形成了秸秆机械化还田与机插秧集成技术体系。到2013年秸秆机械化还田集成机插秧面积达993.33 khm2,占夏季还田总面积的66%。秋季稻秸秆机械化还田集成小麦机播面积也在不断扩大。
2009年江苏省技术质量监督局发布了《秸秆还田机械操作规程》《小麦秸秆粉碎还田机旱地作业质量》等六项作业规范,增强了技术的规范性、可操作性。2013年省农机推广站结合近年来的技术推广应用实际,联合省作物栽培站制定了《江苏省稻麦秸秆机械化还田技术指导意见(试行)》,进一步规范了全省的秸秆机械化还田工作。
总体来看,秸秆机械化还田已成为各级领导高度关注的民生工程,全省初步形成了上下联动、齐抓共管的良好局面;但进一步扩大实施面积,提高秸秆还田率,还存在着一些制约因素。
表 1 秸秆还田机械分类
秸秆切碎是秸秆机械化还田的首要环节。目前全省联合收割机保有量近10万台,其中有60%左右是“十五”期间发展起来的。这部分收割机有的已安装秸秆切碎装置,但缺少匀抛的配套设备;还有的虽安装有配套装置,但作业时因抢农时或机手过度注重作业效益也不一定开启使用。这都在一定程度上影响了还田技术的应用和推广。
二是二者在结合对高校人才培养质量及提高学生就业质量有重要意义。目前高校毕业生一次就业率及就业质量不太理想,究其原因,学校专业设置与市场需求的匹配度不高是主要原因。机械创新设计学科竞赛强调学科基础,学科技能的强化和提高,培养了学生的实践能力与创新能力;而卓越工程师培养则要求以市场为导向,根据市场对人才需求来制定培养方案。两者结合既符合市场需求,又具有扎实的专业技能,能够很好地解决毕业生就业问题。
按照秸秆机械化还田的技术规范,要达到良好的还田效果,夏秋两季还田作业要配套58.8 kW以上拖拉机;但全省目前58.8 kW以上大型拖拉机及配套的秸秆还田机仅有2.2万台套,按每季作业3.33 hm2/台计算,只能完成单季种植面积30%左右的作业量。
目前,加上联合收割机切碎抛洒,实施秸秆全量还田的作业比正常机械作业增加成本525~675元/hm2,而江苏省对农民实施秸秆机械化全量还田平均每公顷仅补助150元,差距较大,让农民或机手来消化这个成本显然不现实。
机械化还田涉及到机收、切碎(断)、匀抛、旋埋、机插(机播)、施肥、灌水、病虫害防治等多个环节,只要一个环节执行不到位,就可能会影响作业质量,导致基层和群众的误解。特别是目前夏秋两季作物接茬时间越来越短,草谷比高等问题给秸秆机械化还田及秸秆及时腐烂增加了难度,技术培训和作业质量要求也越来越高。
目前,乡镇一级基本上没有专业的农机技术服务人员,全省只有12.5%的乡镇有独立的农机站,公共服务能力偏弱。农机作业实行社会化服务以来,基层政府大多只关注粮食的抢收抢种,不少地方过分依赖农机跨区作业,农机手流动性大,队伍不稳定,影响了秸秆还田作业质量的稳定提高。
在麦秸秆机械化还田作业中,上水泡田等环节用水需求较大,而在秸秆机械化还田的关键用水时期,苏北地区和苏南丘陵地区却不能完全保障作业用水。一是影响了还田作业质量;二是水稻移栽返青后,农民不舍得立即露田脱水,影响了土壤气体交换和水稻根系生长分蘖。
由于农民长期使用中小型机械耕整地,使得土壤耕作层变浅,犁底层加厚上移,导致秸秆还田作业的草土比过高,影响还田质量,增加了下茬作物的种植难度。
当前我国农业生产是在家庭联产承包责任制的前提下进行的,一家一户的农业生产组织方式已经制约了现代农业的发展,加上农村外出劳务人员的增多和农村经济的发展,农民直接从土地中所获收益占家庭总收入的比重越来越低,对土地的依存度也越来越低,农民对使用可以改善土壤肥力的秸秆机械化还田技术的积极性也偏低。大功率作业机具在田埂纵横的小田块中作业难度大、效率低、转场时间长,也影响了机手从事还田作业的积极性。
针对油价上涨、作业成本增加等因素,将秸秆还田财政补助标准逐渐提高,资金由省、市、县三级财政共同来承担。从长远发展来看,秸秆机械化还田增加的作业成本应由政府全部买单。
提高秸秆还田配套机具的财政补贴标准,将新型全喂入联合收割机(带秸秆揉搓匀抛装置)、55.13kW以上的拖拉机、秸秆还田机的中央和省级补贴标准适当提高,鼓励各地根据实际情况进行累加作业补贴;争取将铧式犁、圆盘犁纳入补贴范围,提高旋耕施肥播种镇压复式作业机具补贴比例;为全省2.8万台半喂入式收割机免费安装秸秆匀抛装置(约600元/套),强制规定以后新增的联合收割机必须安装秸秆切碎匀抛装置,并将其纳入补贴范围。
由省政府办公厅牵头,建立工作联席会议制度,加强各部门之间的组织协调,充分发挥各相关单位和部门的能动作用。建议各级人大对贯彻落实《决定》情况进行执法督查,进一步提高各级地方政府部门对秸秆还田工作的重视程度,增强责任意识。
由于目前基层公益性农机服务体系比较薄弱,加快推进农机服务合作组织建设就显得尤为重要。但农机合作社在发展过程中也有不少困难,存在着缺少发展资金、机库用地、维修设备以及人员老化等问题,建议加大对农机合作组织基础设施建设的投入力度,努力培养新型职业农民,稳定农机手队伍。
由于秸秆还田需配套大功率拖拉机进行作业,小田块作业成本高,直接影响了农机手的作业意愿和作业效率。建议在现有体制基础上,鼓励农机合作社、种田大户、农机户等承包土地,积极推进农业适度规模经营,加快秸秆机械化还田技术的推进速度。同时,建议在标准良田建设过程中,配套建设机耕道,确保大型农机具通行。
整合产学研推科技力量,鼓励支持江苏省旋耕机械科技创新中心及相关企业研发适合不同地区要求的、新型的、多功能秸秆还田机械,推动产品形成系列化、多样化,促进产品质量提高。加强对秸秆还田机械的质量调查和监管,定期向社会公布机具质量状况,积极向用户推荐先进适用、技术成熟、安全可靠、节能环保、服务到位的秸秆还田机械。要重点加大犁翻旋耕一体机等新型适用农机具的试验示范力度,因地制宜地加快推广步伐。
农机深松整地作业可在不翻转土垡、不打乱原有土层结构的情况下,打破坚硬的犁底层,加厚松土层,改善土壤耕层结构,改善耕地质量,有效缓解秸秆机械化还田面临的草土比过高的难题,应当加大此项技术的试验示范和推广力度。