秸秆五脱发酵治理对现代农业转型功效研究

石松兰，卢 辞

(安徽财经大学 安徽经济发展研究院，安徽 蚌埠 233030)

秸秆五脱发酵治理对现代农业转型功效研究

石松兰，卢 辞

(安徽财经大学 安徽经济发展研究院，安徽 蚌埠 233030)

现代农业生产过程中，由于农业废弃物处理不当，造成严重的农业污染。农作物秸秆污染已成为农村面源污染主要源头。如果运用五脱发酵对秸秆进行资源化治理，不仅能够彻底解决农作物秸秆面源污染问题，而且能够使之成为极其丰富的生活资源和农业生产资料，为现代农业转型提供物质基础。淮河流域农作物秸秆广泛使用的五脱发酵，通过对收割的农作物秸秆进行五脱(脱粒、脱尘、脱朽、脱器和脱胶)并发酵，达到秸秆资源化综合利用目的。从实际效果看，五脱发酵能够推进现代农业根本转型，实现农业生产多功能化。

农作物秸秆；五脱发酵；资源化治理；农业转型；农业多功能化

引言

李克强总理在2017年政府工作报告中就农作物秸秆污染问题明确指出，“加快改善生态环境特别是空气质量，是人民群众的迫切愿望，是可持续发展的内在要求”。近十年来全国范围内雾霾天气频繁发生，农作物秸秆是重要污染因素。我国是农业生产大国，农作物秸秆产量大、分布广。在农作物收获季节，大量农作物秸秆焚烧使得全国性雾霾情况更加严重。从淮河流域传统农区的农作物秸秆资源化经典做法看，如果采取五脱发酵方式处理，不仅会解决秸秆焚烧带来的生态环境污染和安全隐患问题，而且能够产生巨大的广义农产品资源。秸秆的五脱发酵资源化治理还能有效配合旅游产业和农业文化产业，推进现代农业全面转型，形成新型现代农业，还能够增加农民收入，为农民提供广阔的生存发展空间，使其更快达到脱贫致富奔小康的目标。本文依据五脱发酵这个秸秆资源化治理的传统经典做法，深入研究其在现代农业转型方面的功效。

一、我国现代农业急需转型

农作物秸秆资源化处理是决定现代农业转型的关键环节。所谓现代农业秸秆资源化处理，就是将传统农作物秸秆资源化中经典有效的处理方法与现代农业中秸秆治理方式相融合，推进现代农业中秸秆治理方式向着农作物秸秆全面资源化治理方向转化。农作物秸秆资源化是现代农业转型的物质前提，也是现代农业实现可持续发展的物质保障。

农作物秸秆是指农作物成熟脱粒后留下的茎叶(穗)部分，属于广义农产品范畴。《2016年国家统计年鉴》公布的指标数据表明，我国主要的农作物秸秆有谷类作物、豆类作物、薯类作物、油料作物以及糖料作物等多种农作物秸秆。2015年我国粮食总产量为62 143.92万吨，其中谷物产量为57 228.06万吨，约占粮食总量的92.09%。按照粒秆比1∶1.2估算，2015年全国年生产粮食秸秆约7.46亿吨，谷类作物秸秆年产量约6.87亿吨，占秸秆总产量的92%以上。而稻谷和小麦总产量为33 841.04万吨，占谷物总量的59.13%。可见，以稻秸、麦秸为代表的谷类作物秸秆占秸秆总量的绝大部分。况且，麦稻秸秆在农业文明史上一直是资源化治理的重点对象。农民在长期辛勤劳作中积累了丰富的秸秆治理经验和有效处理方法。根据大量农作物秸秆治理文献和实地调研分析发现，淮河流域平阿山区农民治理麦稻秸秆的经典方法——五脱发酵法，是推动现代农业转型的最有力方法。

随着现代农业的推进，各种现有的农作物秸秆处理方法暴露的缺陷越来越大，农作物秸秆由此造成的污染越来越严重。譬如，目前较为常见的秸秆饲料化、肥料化、燃料化以及工业原料化等多种农作物秸秆资源化处理方法就存在这样的重大缺陷。

秸秆饲料化最常用的做法是打捆发酵。即使用农作物秸秆加工设备，加入一定量的转化剂后对秸秆进行压缩成捆，在压缩产生的温度和压力下，秸秆会发生氨化、碱化以及熟化等诸多化学反应，其营养成分会大大提高，从而制成饲料。然而，这种饲料化技术对于普通农户而言，是很难实现的。一是支付高额费用购买加工设备；二是转化剂使用量难以控制。

秸秆肥料化最常用的做法是秸秆粉碎还田。即使用联合收割机收获小麦和水稻的过程中，先利用专门安装在联合收割机上的装置进行秸秆粉碎，然后抛撒于地表，接着直接翻压，从而使土壤充分地保留秸秆的营养物质[1]。但其可行性不高。一是粉碎费用巨大；二是秸秆在田野里直接腐蚀难以满足农作物初期生长需要；三是在秸秆腐蚀的这段时间内播种，播下的粮种会随着粉碎的农作物秸秆一道腐烂变质，不会发芽，影响下季庄稼的收获。

秸秆燃料化是利用秸秆直接燃烧来做饭、取暖和发电。但是现在由于煤、天然气等化石能源和风能、太阳能等新能源的大量使用，使得农作物秸秆做饭、取暖的燃料功能逐渐消失。由于农作物秸秆过剩，农民为了农业再生产的需要，不得不直接在地里焚烧，造成严重的大气污染。为了解决这一污染问题，目前提到较多的可能是秸秆发电。截至2010年底，全国投产和在建的秸秆直燃发电项目170多个，总装机容量约400万千瓦，据测算，年可消耗秸秆3300万吨[2]。但是就全国年生产秸秆总量而言，这个消耗数量还远远不够。此外，我国目前用来秸秆发电的锅炉及燃料输送系统的技术和设备绝大部分都要依靠从国外进口[3]。由于缺乏其中的核心技术，投产企业不仅受制于国外企业，而且造成运营成本大幅增加。当这部分费用转移到消费者身上之后，可能会造成消费者超负荷买单。另外，秸秆发电还有一个阻力因素，就是我国实行的是家庭联产承包制，农作物秸秆发电企业要面对的是千万家庭农户，其可能面临着难以负担的高额收购和储运成本[4]。

秸秆工业原料化是指利用一定的技术方法从秸秆中提取可用做工业原料的有机物质和无机物质。比如，运用热解、气化等技术从秸秆中可得到木炭、生物原油、可燃性混合气体等物质；利用生物转化技术可得到沼气、乙醇等物质。这些物质可以作为原材料进行工业生产。此外，现实生活中还有利用秸秆燃烧灰烬生产活性炭和水玻璃，以及直接利用秸秆生产轻质保温内燃砖和轻质建筑板材的探索[5]。这些秸秆工业原料化技术往往无缘于供应秸秆的小农户。仅就工业利用而言，不仅技术达不到，而且资金成本也无法解决。

推进现代农业转型，对于我国家庭联产承包制下的千万家庭农户而言，能够接受的农作物秸秆处理方法只能是花费较低且直接、方便、有效，同时还能从中获益的方法。以上秸秆肥料化、燃料化，以及工业原料化等常见现代农业秸秆资源化方法，既不能满足农户的成本利益要求，又未考虑现代农业绿色转型的物质基础。而农作物秸秆五脱发酵资源化处理方法不仅能够满足农民的成本利益需求，而且能够提供现代农业转型、实现农业多功能化的坚实而强大的物质基础。因此，上述几种主要的现代农业秸秆处理方法不及传统经典的五脱发酵秸秆资源化方法。

二、秸秆五脱发酵资源化方法

五脱发酵方法是淮河流域平阿山区农民针对稻、麦等谷类作物秸秆进行资源化处理的方法，也是淮河流域农民在长期处理农作物秸秆过程中形成的丰富实践经验的高度概括。五脱发酵技术与目前使用的一般秸秆饲料化技术相比，具有巨大优势。五脱发酵的最大优点是：它能使秸秆中原先的粗纤维素变成粗蛋白质，极大提高饲草的口感和营养，使秸秆成为优质的饲草。用五脱发酵秸秆来喂养牛、羊等家畜，能够促进其快速、健康、绿色成长，从而形成大范围的家庭畜牧业。因此，秸秆五脱发酵资源化技术具有与现代农业相融合的天然优势，具有推进现代农业转型的特殊功能，理应得到大力发展。

根据对淮河流域平阿山区农民运用的五脱发酵的实地考察，秸秆的五脱和发酵是秸秆资源化处理的两个关键环节。五脱是农作物在收割和打场过程中完成的，发酵是经过打场形成的五脱秸秆，堆成堆垛在整个夏季长时间高温条件下逐渐完成的。五脱是指成熟的农作物秸秆被农民完整地收割下来，从田间收获到晾晒场上。经过在晾晒场上摊匀微晒，接着进行脱粒、脱尘、脱朽、脱器和脱胶，形成粮食及其压扁的包壳、细软的尘土、粉碎的朽叶、洁净的秸秆内腔以及柔软而完整的秸秆。具体到麦秸而言，其过程为：成熟的麦子被收割下来之后运到晾晒场上，在天气晴朗的条件下，把麦子摊开、摊匀，稍许晾晒。当麦秸表层约六七成干时，可使用磙子将其磙轧一遍。然后立即翻场，将下面没有磙压好的麦秸匀翻到上层，并使之疏松，稍许晾晒至六七成干再进行磙轧，以便保证优质五脱秸秆的形成。这样优质的五脱打场，既能保证秸秆柔软完整，又能保证营养发酵的需要。

在完成了秸秆五脱以后，接下来就需对五脱秸秆进行发酵。发酵首先要将秸秆堆垛，然后在上面敷上一层脱粒后的谷物粒实包壳，再用脱朽形成的尘土和污泥均匀摊压在包壳上。在雨水的作用下，秸秆在几乎厌氧条件下进行充分发酵，从而形成优质的饲草。

五脱秸秆堆成的堆垛对发酵具有极为重要的作用。五脱秸秆堆垛很有讲究，一般堆成高约5-6米、长短半径约3-5米的上为半圆球和下为倒圆台的形状，且其干湿度必须符合发酵要求。五脱秸秆发酵以麦秸为例，麦秸秆过于潮湿，则不能完成营养发酵；过于干燥，既使秸秆营养流失，又使秸秆滑动，也难以堆成麦秸垛进行营养发酵。因此，在晴朗干热天气条件下打场，麦秸堆垛时，需泼洒足够的水分，才能保证堆牢堆垛的营养发酵。然而，经过泼洒补充水分发酵的秸秆，其营养远不如“五脱”原生态秸秆的营养丰富。

对于稻秸而言，其五脱发酵虽与麦秸类似，但远没有麦秸要求的严格。稻秸收获季节秋高气爽，雨水变化不大，水稻的“五脱”打场不会因过于干燥或过于潮湿产生饲草营养不稳定的情况。况且，水稻脱粒远较小麦容易。因此，掌握了小麦五脱打场就能够极其容易地解决水稻秸秆饲草的营养保障问题。[6]

稻秸、麦秸的五脱发酵技术是淮河流域平阿山村农民驾轻就熟的技能。然而，仅仅依靠这种“小作坊”式五脱发酵的农户往往十分贫困。在目前较为轻视秸秆资源化治理的环境下，加上五脱发酵作业又完全依靠人力来实施，付出和收入不对等，因此很多农户即使该技术十分娴熟，也不愿用来处理农作物秸秆，而是选择就地焚烧。这种简便处理方式相对节省人力和财力。这样看来，五脱发酵技术必须与现代农业融合起来，并给农民增产增收，才能使五脱发酵技术重现昔日光辉，不断创新完善，焕发新生活力，推进现代化农业转型。

三、五脱发酵治理对现代农业转型功效分析

所谓五脱发酵对现代农业转型功效，即指在现代农业转型物质得到充分保障的基础上，使现代农业由单纯追求粮食生产向绿色农业多功能产业方向转化。在广大商品粮农区，实施秸秆五脱发酵治理与现代农业结合，不仅能够丰富粮食产量，而且能形成家庭牧业、农业生产资料业、农村沼气能源业、绿色农产品生产业、农区观光旅游业及农作物秸秆资源化最佳技术文化遗产业等众多产业。

1.提升牛羊等家畜特色家庭牧业质量

农作物秸秆五脱发酵资源化形成了丰富的优质饲草，为家庭牧业提供了物质保障，必然能够形成大规模的特色家庭牧业。现在国家正在大力开展扶贫工作， 对贫困农户实施精准帮扶措施，特色种养业扶贫就是其中重要的政策措施。譬如，2016年3月安徽省政府办公厅印发的《关于特色种养业扶贫工程的实施意见》，提出了特色种养业的34项具体支持保障措施。这些措施完全适用于从事五脱发酵家庭畜牧业特色养殖的贫困农户。因此，五脱发酵特色家庭畜牧业也为全省农村贫困人口脱贫提供了有力支撑。农作物秸秆通过五脱发酵处理后形成了大量的用于饲养牛羊的优质饲草，可以大力发展农区牧业，饲养大量牛羊等家畜，形成家庭牧业。如果将五脱发酵特色种养业融入这种政策中，将大力推进2017年的特色种养业扶贫工程。贫困农户运用五脱发酵技术处理农作物秸秆得到优质饲草，一方面配合政府给予的养殖业帮扶措施，以减少养殖牛、羊等牲畜的成本，提高收入；另一方面为改变随意丢弃或就地焚烧秸秆的环境污染现状提供示范。

2.提供大量高效优质农家肥

随着人民生活水平的提高，对绿色农产品的需求不断增大。因此，日益增长的绿色农产品生产，必然对农家肥的需求越来越迫切。以前过量施用化肥，并以化肥替代农家肥，造成耕层变浅，不耐旱涝，化肥烧苗，地没后劲等一系列问题。这些问题导致种出的农产品质量大幅降低。农民通过五脱发酵方法处理秸秆，形成了养分丰富的家庭牧业饲草，家庭养殖了大量的牛羊，生产了大量的牛粪、羊粪。这些粪便通过发酵会成为高效优质农家肥，为生产绿色有机农产品提供了生产资料基本保障。如果不经过五脱发酵处理，大量麦稻秸秆由于机械化收割，养分流失、适口性差，就会失去饲草价值，就不可能养殖大量家畜，也不可能发展家庭畜牧业，不可能生产大量优质农家肥，更不可能生产出大量绿色有机优质农产品。

3.为大规模发展沼气提供丰富发酵原料

五脱发酵家庭牧业形成了大量牛羊粪便，这些粪便是沼气发酵优质原料。五脱发酵形成的家庭畜牧业与国家沼气工程结合起来，还可以进一步延伸其产业链。譬如，北方“四位一体”即将沼气池、畜禽舍、厕所、日光温室建成一体，组成能源生态综合利用体系，适合中国北方地区应用；南方“猪-沼-果”即由沼气池、猪舍、厕所3个部分构成的能源生态模式，适合中国南方地域应用；西北“五配套”即由1个沼气池、1个果园、1个暖圈、1个卫生厕所和1个蓄水窖构成的能源生态模式，在中国西北地区广泛推广应用[7]。五脱发酵家庭牧业与上述几种沼气能源生态模式结合起来，不仅大规模发展了农区家庭牧业，而且形成了大量的沼气、沼渣、沼液等优质能源和高效有机农家沼肥。沼肥的大量生产为优质绿色农产品生产奠定了坚实的肥料基础，极大地提高了沼气建设的科技含量，进一步扩大了沼气建设的综合效益。

4.提供大量绿色优质农产品

我国经历了红心蛋、瘦肉精、毒奶粉、地沟油等农产品安全事件后，人们对农产品的质量安全表现出了前所未有的关注。食品安全已成为社会恐慌的焦点问题。各级政府部门纷纷采取行动，旨在为人们创造安全的食品消费环境。生产绿色安全的农产品，营造安全健康的农产品消费环境，优质有机的农家肥或沼肥是必不可少的农业生产资料。通过五脱发酵，家庭牧业形成了大量沼肥，为现代农业转型提供了丰富优质的农家肥。这些农家肥大量用作农业生产资料，发展绿色农业，能够生产出丰硕的优质瓜果蔬菜等绿色农产品。同时能够根本解决农产品质量安全问题，为人民生活健康奠定永恒而稳定的物质基础。

5.发展五脱发酵农业观光旅游

五脱发酵农业是传统农业的精华，也是传统农业可持续发展经验的高度凝练。将其与现代农业结合起来，推进了现代农业的升级转型，使得现代农业既具有古典性，又具有先进性。因此，五脱发酵农业提高了现代农业科技含量、优化了农业产业结构，对提升农业社会化服务，形成五脱发酵现代农业体系，丰富农业经济增长点，进一步深化农村改革具有重大现实效用。这样，五脱发酵现代农业必然拥有观光旅游价值。五脱发酵观光旅游，是依托五脱发酵农作物秸秆资源化利用，通过新型现代农业与旅游产业的有机结合，利用农业景观和农村环境，吸引旅游消费者的新型农业观光旅游业态。发展五脱发酵现代农业观光旅游，一方面可以通过五脱发酵农业与旅游产业的有机结合，深度挖掘传统农业资源的经济价值和社会价值，另一方面可以通过旅游产业广泛的带动力，发挥五脱发酵现代农业的联动效应，将农作物秸秆五脱发酵治理、牲畜喂养、沼气发酵和种植绿色农产品结合成一体，打造生态旅游园，推广示范五脱发酵现代农业。

6. 挖掘五脱发酵非物质文化价值

五脱发酵秸秆优质饲草化治理，是古典广义农产品极其高效的综合利用方法，具有区域性和传统性，是传统农业文化和农业文明的典型代表，具有很高的非物质文化遗产价值。所谓非物质文化遗产，是指被各群体、团体、有时为个人视为其文化遗产的各种实践及有关的工具、实物和场所。作为一种文化存在,非物质文化遗产通常是指现存的民族传统文化,是以活的形态出现的,与人本身是密不可分的活态文化[8]。农作物秸秆五脱发酵处理是淮河流域平阿山区广大农民在长期的生产劳动和生活实践中形成的特殊农业工艺技术，是各种历史文化与自然地理环境等相适应而形成的集合形态，具有独特的民族文化特征和典型的地域标志，应当充分挖掘其中的非物质文化价值。

结语

目前，我国在秸秆发电和粉碎还田技术上的研究比较多，但是基本上都是独立的技术，并没有考虑与其他产业结合。而作为可再生资源的农作物秸秆，利用五脱发酵资源化技术治理后，与现代家庭牧业、旅游产业以及文化产业相结合，可带来经济、社会和环境共同受益的效果。因此，在今后的秸秆治理方面，应当充分发挥五脱发酵治理的优势，以促进现代农业转型。

[1]胡俊梅.农作物秸秆资源化利用分析[J].广东农业科学，2010(4):207-210.

[2]孙娇.我国农作物秸秆综合利用分析[J].农村牧区机械化，2015(1):19-21.

[3]刘小娜,胡克,康振兴.浅谈秸秆发电技术[J].能源环境保护，2012,26(1):11-13.

[4]张志峰,刘丽.浅谈新能源:秸秆发电[J].科技风，2010(7):222-222.

[5]胡俊梅,王新杰.农业清洁生产技术体系设计[J].安徽农业科学,2010,38(6):3128-3130.

[6]卢辞.淮河岸边山村生态文明演进[J].阜阳师范学院学报(社会科学版),2015(5)：001-005.

[7]王飞,蔡亚庆,仇焕广.中国沼气发展的现状、驱动及制约因素分析[J].农业工程学报,2012,28(1):184-189.

[8]龙先琼.关于非物质文化遗产的内涵、特征及其保护原则的理论思考[J].湖北民族学院学报(哲学社会科学版),2006,24(5):47-52.

ClassNo.:S38：F323.2DocumentMark：A

(责任编辑：宋瑞斌)

EffectsofFive-stepsRemovalandFermentationofStrawontheTransformationofModernAgriculture

Shi Songlan, Lu Ci

(Institute of Anhui Economic Development, Anhui University of Finance and Economics, Bengbu, Anhui 233030, China)

During the process of agricultural production, the improper disposal of agricultural wastes would lead to severe agricultural pollution. The crop straw pollution has become the main non-point source pollution in rural areas. If we use the five-steps removal approach it can not only completely solve the non-point source pollution problems, but also can become rich agricultural production, and provide the material basis for the transformation of modern agriculture. The five-steps removal and fermentation of crop straw is widely used in Huaihe Basin, which has realized the goal of comprehensive utilization of straw resources and promote the fundamental transformation of modern agriculture.

crop straw; five-steps removal and fermentation; resource management；agriculture transformation；agricultural multifunction

石松兰，在读硕士，安徽财经大学安徽经济社会发展研究院。

卢辞，硕士，研究员，安徽财经大学安徽经济社会发展研究院。

2096-3874(2017)11-0081-05

S38：F323.2

A