吴钫杰,吴林根
(1.浙江农林大学农业食品科学学院,浙江临安311300;2.浙江省桐庐县农业和林业技术推广中心,浙江桐庐 311500)
桐庐县农作物秸杆利用现状及对策
吴钫杰1,吴林根2
(1.浙江农林大学农业食品科学学院,浙江临安311300;2.浙江省桐庐县农业和林业技术推广中心,浙江桐庐 311500)
随着农业生产的发展与农业技术的不断更新,农作物产量大幅提高,农作物秸秆数量也随之增多,但农作物秸秆综合利用途径少,使农村中有大量富余秸秆。本文以桐庐县为调查对象,主要分析桐庐县主要农作物秸秆(水稻、玉米、小麦等)综合利用现状,根据2015年实际利用状况总结出桐庐县秸秆利用存在的问题。最后,从加强宣传、健全投入机制、完善政策法规和激励机制以及推广秸秆多层次、多渠道综合利用等方面提出相应的建议和对策。
农作物秸秆;综合利用;现状与问题;对策建议
农作物秸秆是农业生产过程中的重要副产物,可用作肥料、饲料、燃料以及工业原料和食用菌基料等,是一种宝贵的资源。农作物秸秆曾是我国农村主要的生活燃料、牲畜饲料。随着农业生产的发展与农业技术的不断更新,农作物产量大幅提高,农作物秸秆数量也随之增多。但随着经济条件的改善和生活燃料、牲畜饲料品种的增多,代替了农作物秸秆,使农村中有大量富余秸秆。秸秆的利用受到收集方式、技术、运输成本的限制。以及多年来的生活方式和消费观念的影响,并且这两种方式造成了环境的污染和资源的浪费,同时存在火灾和交通事故的隐患,也破坏了土壤抗旱保湿能力[1,2]。目前农作物秸秆多被弃置或露天焚烧[3,4],从而让“可利用资源”变成了“污染源”。对农作物秸秆的综合利用,不仅能够使农业资源得到节约与利用,也能够减少农业面源污染,是实现农村节能减排的有效措施,也是增加农民收入的有效途径,同时也是实现人与自然和谐发展,建设生态农业的迫切要求[5]。
秸秆的综合利用是指在保障农民基本利益和农田生产力的前提下,通过优化组合不同的秸秆利用措施,实现秸秆资源的生产、生活、生态效益最大化,最终实现粮食增产,农民增收,生态环境改善的目标,达到农业可持续发展的战略要求[6]。近年来,桐庐县围绕“美丽中国、桐庐先行”的总体要求,全面推进“生态美、城乡美、产业美、人文美、生活美”的中国最美县建设的大目标。如何利用农作物秸秆并妥善处理过剩秸秆是目前面临最紧迫的问题之一,也是全社会高度关注和亟待解决的热点和难点问题。本文力图通过对桐庐县农作物秸秆利用现状的调查分析,发现其中存在的问题,并从加强宣传力度、健全投入机制、完善政策法规和激励机制、开发并推广秸秆多层次、多渠道综合利用途径等方面提出解决对策,为改善农村人居环境,促进农业循环发展、低碳发展和可持续发展,提出一些想法和建议[7]。
桐庐县地处浙江省西北部,钱塘江中上游,县域面积1825km2,呈“八山半水分半田”的地貌结构,总人口40万,耕地保有量约2.37万hm2,2015年主要农作物播种面积约3.28万km2。主要农作物有水稻、小麦、油菜、大豆、玉米、薯类、花生、其他各类蔬菜等,农作物种类多、产量高、秸秆资源丰富。其秸秆产生时期主要集中在5月和10月。
据统计,2015年全县农作物秸秆产生总量11.64万t,已利用11.12万t,农作物秸秆综合利用率95.53%。其中水稻、油菜等秸秆直接还田(肥料化利用)8.54万t,玉米、薯类、花生等秸秆作为饲料(饲料化利用)1.47万t,大豆、玉米等秸秆作为燃料(燃料化利用)0.48万t,水稻、蔬菜等秸秆作为食用菌基质材料(基料化利用)0.63万t。详见表1。
表12015年桐庐县农作物秸秆利用情况统计表
1.1 肥料化利用
农作物秸秆是一种具有高养分价值的肥料资源,肥料化利用主要通过秸秆还田来实现。目前,桐庐县农作物秸秆肥料化利用的主要形式为机械粉碎还田、生物菌剂快速腐熟还田、竹园异地覆盖还田、饲料过腹还田和堆沤还田等方式。秸秆还田后,可以补充和平衡土壤中的营养成分,使有机质含量提高,土壤的团粒结构得到改善,土壤肥力增强,最终实现减少化肥用量、增加产量、提高作物生产潜力目的[8]。得益于现代生态循环农业、农业全程机械化等中央、省市项目的实施,大功率、带切碎装置联合收割机和大型旋耕机的推广应用,桐庐县农作物秸秆肥料化利用的比例较高。全县秸秆还田量约为8.54万t,约占秸秆利用总量的73.37%,是目前秸秆综合利用最主要的形式。秸秆还田可使农田生态环境得到优化,土地物理性状得到改善,土壤养分水平得到提高,从而促进农作物的增产增收。推进秸秆还田逐步成为县委县政府禁烧工作的重要抓手,强化领导、明确任务、落实责任、严格奖惩、层层抓落实的联动机制,使肥料化利用和禁烧工作强力推进。
1.2 饲料化利用
玉米、薯类、花生等农作物秸秆含有丰富的纤维素、半纤维素以及木质素等非淀粉类大分子物质,可以作为猪、牛等草食性家畜的日常饲料来源,减少饲料用粮,可大幅度提高牛、羊肉及其奶制品的产量和质量[9]。桐庐县将农作物秸秆与现代畜牧养殖充分结合,大力推广秸秆青贮与秸秆养畜新技术,积极推行秸秆过腹还田的良性循环,提高秸秆转化率,推进畜牧养殖业向生态化、资源循环化方向发展[10]。目前已有十余家家庭农场、养殖场开展秸秆通过氨化、青贮、微贮等处理后作为牛、羊饲料的利用方式,年消化农作物秸秆(饲料化利用)1.47万t,约占秸秆利用总量的12.62%[11]。
1.3 燃料化利用
桐庐县农作物秸秆燃料化利用的主要形式有直接用作生活燃料和秸秆成型燃料利用。2015年度,桐庐县秸秆作为燃料(燃料化利用)0.48万t,约占同年秸秆利用总量的4.12%。秸秆生物质燃料是区别于传统焚烧秸秆等农业残留物的新型燃烧方式[12]。目前,桐庐县紧抓小型工业锅炉改造,烧烤业转型升级,限煤、禁煤政策实施,大力推广秸秆生物质燃料,取代燃煤;县农机部门抓住桐庐县近几年粮食烘干机械发展较快的契机,让秸秆成为粮食烘干机的加热材料,形成从“废弃物”-生物质燃料-烘干粮食-粮食归仓的立体循环,取得了一定的成效。农作物秸秆通过固化成型加工生物质颗粒的产业得到了较好的发展,秸秆燃料化利用的比例有望进一步提升。
1.4 基料化利用
近年来,桐庐县在利用水稻、蔬菜秸秆作为栽培食用菌基料上有了较大发展,在桐庐分水、百江、凤川、江南等地得到了规模化利用,已成为农民增收的好路子。栽培食用菌,品种包括香菇、黑木耳、大球盖菇等,全县农作物秸秆作为食用菌基质材料利用(基料化利用)0.63万t,占秸秆总利用量的5.41%。同时秸秆育苗基料、花木基料及食用菌基料产业也在快速发展[13]。2014年,桐庐县凤川街道大源村的农户利用大球盖菇和水稻轮作,使水稻秸秆成为育菇的基料,菇糠成为肥土的养料,从而双向增收,成功创造新模式。
1.5 原料化利用
开展编织草绳、工艺品等方式的原料化、工艺化利用,是农作物秸秆综合利用的高效模式,但由于历史的原因,桐庐县在秸秆的原料化利用方面进展不大,消化的秸秆数量较少。随着美丽乡村、“一村一品”特色农业的发展,稻草人作为一种乡村文化纯正的载体,掀起一番旅游新潮流。桐庐县2015年在江南镇举办“动漫花海”“乐乐闹花海”首届稻草人田园艺术展,制作知名卡通形象的稻草人,布置在荻浦花海,通过自然美景与卡通形象的互相映衬,展示江南古村落风景区“文创小镇”田园魅力,提升文创旅游品牌[14]。
1.6 饲料、燃料、肥料循环利用
此外,作物秸秆可以在饲料、燃料、肥料这三个方面进行物质循环,能量流通。作物秸秆可以直接给牛羊等牲畜食用,减少饲料的消费;然后秸秆经牲畜过腹后产生的粪便可以用来生产沼气,沼气可以用作电能、热能的来源;沼气池沉淀后产生的沼渣以及发酵后生成的沼液可以用作高效有机肥和养鱼饵料,提高种植业和渔业收入。目前,桐庐县不少家庭农场正在试行这类循环利用技术,获得了较好的成效。
总体上看,2015年桐庐县农作物秸秆的综合利用率为95.53%,利用率很高,但传统还田利用率73.37%,比重过大,从而导致利用效率与经济环境效益不高,因此桐庐县秸秆的创新项目有待加强,秸秆综合利用有待提升,潜力有待进一步挖掘。
2.1 焚烧和丢弃秸秆现象依然存在
尽管近年来全省各地连续下发文件,严令禁止焚烧农作物秸秆,桐庐县也出台了农作物秸秆禁烧和综合利用工作方案的相关文件,但在所管辖农村地区焚烧农作物秸秆的现象仍时有发生,秸秆被丢弃现象也有不同程度存在。焚烧与丢弃秸秆的现象不仅污染当地环境,破坏生态平衡,还影响了土壤肥力和环境卫生[15]。
2.2 秸秆利用投资大、获利少,缺少龙头企业带动
一是,秸秆利用缺乏龙头企业带动。目前,秸秆综合利用项目投资较大,获利较少,导致秸秆综合利用企业数量少、规模小,龙头骨干型企业缺乏。桐庐县目前利用秸秆生产生物质燃料的仅有横村镇益民生物质燃料有限公司等几家企业,而且由于起步较晚,规模也都不大。二是,收集秸秆的经济性较差,致使农民收集秸秆缺乏积极性。三是,社会资本投资秸秆开发利用的积极性不高。企业收购秸秆成本为200~300元/t,但实际销售价格较低,获利甚微,且相关项目融资难,以上这些因素均制约了秸秆综合利用企业的发展。
2.3 秸秆收集、贮运成本较高
农作物秸秆品种多样,生产时间具有季节性,生产区域呈现分散性[16],这两种特性导致秸秆运输成本高,贮存难度大;且收获的季节性强,夏收时从收割到播种,一般只有20d左右的时间,秋收时由于农户有直播油菜的习惯,时间更为紧张。另外收集秸秆时由于设备不配套,造成其收集贮运的难度加大,成本更高,以上这些因素成为秸秆产业化发展的瓶颈。
2.4 机械化程度不高
秸秆收割、留茬、灭茬、打捆、粉碎机械化程度不够高。桐庐县水稻、玉米、小麦等秸秆的收集工作一般都是人力为主,缺乏相关机械的使用。人力往往不能很好掌控处理秸秆的力度和程度,因此,秸秆的收割不完全、留茬过高,灭茬不彻底、秸秆粉碎性不够等一系列问题就暴露出来,致使秸秆收集量大大减少,在收集层面明显降低了秸秆的利用率。
桐庐县农作物秸秆综合利用,按照“政府引导、市场运作、多元利用、疏堵结合”的原则,着力把秸秆禁烧和综合利用工作作为惠民、利民、富民工程,全面推进秸秆综合利用,有效保护生态环境。
3.1 加强组织领导
加强组织领导,强化工作推进,做好秸秆综合利用各项工作。各乡镇(街道)要成立专项组织机构,各部门协调统筹推进,各司其职。如县农林部门负责秸秆资源化利用技术推广和措施的落实;县环保部门负责监督秸秆禁烧工作;县财政部门负责落实秸秆综合利用扶持政策;县教育部门负责在中小学生中开展秸秆禁烧和综合利用的基础教育。
3.2 加大政策扶持
相关部门制定并优化扶持政策,建立健全利益补偿机制,促进秸秆综合利用。一是,充分发挥政府投入的引导作用。政府每年应拿出一定数额的资金,重点支持秸秆机械化粉碎还田、秸秆青贮、秸秆发展食用菌、秸秆气化和新技术开发等。二是,金融部门要加大资金投入,积极支持秸秆综合利用方面的高新技术产品开发。三是,制定优惠政策,吸引企业积极开展秸秆深加工项目,对秸秆有机肥加工、秸秆工业品加工等机械化秸秆综合利用的项目、秸秆农机具及秸秆收集贮运等环节进行补助。在秸秆收集的层面上提高秸秆收集利用率,促进农作物秸秆综合利用向系列化开发、产业化经营方向发展。
3.3 加强宣传引导
农作物秸秆是宝贵的物质资源,进行有效地开发及经营,既可以提高农产品的综合加工能力,促进农业增产、农民增收,也是加强农业基础设施建设,实现农业可持续发展,保障农业生态平衡的一项重要内容。各乡镇(街道)、各有关部门应充分认识开展这项工作的重要性和必要性,充分利用电视、报纸、网络等媒体,大力宣传秸秆禁烧和综合利用的有关规定和重大意义,不断增强广大人民群众的环保意识,形成正确的舆论导向。各乡镇(街道)要通过发放告知书、张贴标语等多种形式,加大宣传,正确引导,继续坚持禁烧秸秆政策,逐步把秸秆综合利用变为广大农民群众的自觉行为。
3.4 加快新产品开发利用
一是,传统农业应用,利用水稻制作纤维混合地膜,制作育秧盘;二是,生物质能应用,加快秸秆发电[16]、秸秆生物质燃料[12]、沼气能源[17]、生物炭[18]、生物酒精[19-21]等综合开发利用;三是,休闲旅游农业,发展独特的传统型、环保型民宿稻草房[22]和自然风光相结合的创新项目,满足都市人对原生态乡村家园的向往和追求[23]。
综上所述,农作物秸秆应用发展前景可观,秸秆综合利用市场开发潜力巨大,目前已初具规模,取得了一些经验;但也存在诸如新技术手段开发欠缺及相关项目投资成本高收益小等问题,导致各利用模式发展不均衡,在秸秆饲料化和肥料化方面发展较迅速,在能源化方向进展不大,在原料化和基料化方面的应用也还很有限[24,25]。今后要坚持以政策为引领,以技术创新为动力,以制度完善为保障,充分发挥市场机制作用,加快推进农作物秸秆资源化利用、商品化收集、产业化增值,推进秸秆能源化利用,鼓励探索多种形式秸秆综合利用,加快构建秸秆收集贮运体系,保持2016年秸秆综合利用率稳定在94%以上,力争在2017年底秸秆综合利用率达到96%以上,提高秸秆综合利用率,促进农业可持续发展。
[1]李海亮,汪春,孙海天,等援农作物秸秆的综合利用与可持续发展[J].农机化研究,2017,(8):256-262.
[2]姚宗,赵立欣,田宜水,等.黑龙江省农作物秸秆资源利用现状及中长期展望[J].农业工程学报,2009,25(11):288-292.
[3]靳贞来,靳宇恒.农作物秸秆综合利用现状与对策——以安徽省为例[J].中国乡村发现,2014,(4):173-177.
[4]孔菊兰,蒋秀风.秸秆综合利用促进循环经济发展的探讨[J].农技服务,2010,27(12):1663,1670.
[5]樊平,李志刚,王世仙.浅析农作物秸秆综合利用现状、问题和对策[J].安徽农学通报,2009,15(12):62-68.
[6]孙德明.米糠综合利用的开发研究[J].中小企业管理与科技, 2008,(12):201-202.
[7]刘玉祥,史晓蓉,王玉峰,等.晋城市农作物秸秆综合利用现状调查与建议[J].农业工程技术,2014:8-11.
[8]邢丽娜,陈劼,党金霞.浅谈黑龙江省农作物秸秆资源综合利用[J].太阳能,2007,(10):44-46.
[9]杨增玲,楚天舒,韩鲁佳,等.秸秆饲料化集成技术模式及其区域适用性评价[J].农业工程学报,2013,29(23):186-193.
[10]陈娟,戴剑锐.谈秸秆养畜——以过腹还田技术为例[J].中国畜牧兽医文摘,2016,(06):171,221.
[11]戚守登,薛雅琴.秸秆养畜综合技术[J].科学种养,2016, (2):48-49.
[12]罗小金.生物质粒燃料燃烧的试验研究[D].长春:吉林大学,2008.
[13]吕建国.秸秆栽培食用菌基质研究进展[J].农业与技术, 2016,(10):31.
[14]翁璟.乐乐桐庐闹花海[EB/OL].新华网浙江频道,2014-4-29.
[15]贾宏群.焚烧秸秆对环境质量的影响与防治[J].理论研究, 2012,(2):51,57.
[16]闫廷满.生物质能(秸秆)发电的思考[J].东方电气评论, 2007,(1):1-4,18.
[17]宋籽霖.秸秆沼气厌氧发酵的预处理工艺优化及经济实用性分析[D].咸阳:西北农林科技大学,2013.
[18]刘园.秸秆生物炭施用对潮土肥力和固谈减排的影响[D].郑州:河南农业大学,2015.
[19]杨涛.水稻秸秆纤维素发酵转化燃料乙醇的研究[D].长沙:湖南农业大学,2008.
[20]勇强,徐勇,宋向阳,等.玉米秸秆生物质法制取酒精的中间试验[J].纤维素科学与技术,2006,(3):37-40,70.
[21]胡敏,何昌义.我国秸秆生物转化燃料酒精研究现状[J].氨基酸和生物资源,2006,(3):36-40.
[22]陈启银,谭克华,李艳.宜昌市夷陵区农作物秸秆综合利用主要途径及对策[J].现代农业科技,2017,(2):158-159.
[23]闰敏杰,夏宁,万忠,等.物联网在现代农业中的应用[J].中国农学通报,2011,27(8):464-467.
[24]杨增玲,楚天舒,韩鲁佳,等.灰色关联理想解法在秸秆综合利用方案优选中的应用[J].农业工程学报,2013,29(20):179 -191.
[25]黄春,邓良基,高雪松,等.基于能值理论的秸秆利用生态足迹评估:以成都平原典型稻麦轮作区为例[J].中国生态农业学报,2014,22(6):722-728援
Present Situation and Countermeasures of Comprehensive Utilization on Crop Straw in Tonglu County
WU Fang-jie1,WU Lin-gen2
(1.College of Food Science,Zhejiang Agriculture and Forestry University,Lin'an 311300,China;2.Agriculture and Forestry Technology Extension Center in Tonglu County,Zhejiang Province,Tonglu 311500,China)
With the development of agricultural production and the continuous updating of agricultural technology,crop yields have increased significantly,and the number of crop straw has increased.However,the comprehensive utilization mechod of crop straw is too little,so that there are a lot of surplus straw in rural areas.Taking Tonglu county as the object of study in this paper,the present situation of comprehensive utilization of main crop straw(rice,vegetable,corn,wheat, rape,etc.)was analyzed,according to the actual utilization situation in 2015.In the end,the author put forward corresponding suggestions and countermeasures,including strengthening publicity,improving the investment mechanism, improving policies and regulations and incentive mechanisms,promoting multi-level and multi-channel straw comprehensive utilization,and so on.
Crop straw;comprehensive utilization;present situation and problem;countermeasures and suggestions
S5
A
1008-1038(2017)03-0020-05
2016-10-29
吴钫杰(1994—),男,主要从事农作物种植方面的工作