秸秆综合利用与农业生态经济发展研究

姚卢晶

（江西财经大学，南昌 330013）

在可再生能源中，近年来增长最快的能源之一是生物质，占可再生能源潜力的42%。秸秆作为一种重要的可再生生物质资源，是生物质能源开发的焦点，极大地促进了农村的发展。秸秆是中国最高效的生物质资源，约占生物质总能源量的60%。近年来，国家大力鼓励秸秆资源化，规模化秸秆利用是农村能源的主要内容。秸秆作为高效的生物质资源，自然不可将之简单地进行焚毁处理，这样不但产生了大气污染，而且损失了对其进行综合利用的机会成本[1]。如何基于生态与经济视角，有效地对秸秆进行综合利用，实现我国农业生态经济发展，在当下具有一定的研究价值与现实意义。

1　农村秸秆利用现状

我国农作物秸秆资源丰富，但传统的秸秆处理方式，如荒废、乱烧、加工成饲料等，具有利用率低、转化率低、经济效益差、环境污染严重等特点。在许多农村地区，只有少部分秸秆可以采用传统的方式（如饲料、肥料或家用燃料），必须禁止大规模的野外焚烧。因此，人们应大规模地采用工业方法，以有效地利用秸秆。

2　秸秆综合利用实施路径规划

2.1　秸秆综合利用主体关系介绍

图1　秸秆综合利用实施路径

秸秆利用产业的发展是一个复杂的过程，包括利益相关者和因素在不同的时间和空间水平。在这个过程中，利益相关者有不同的关注和目标。如图1所示，秸秆综合利用主要涉及三类代理，分别是农户代理人、企业代理人及政府代理人。代理人的行为促使他们相互沟通，这些沟通是物质或信息的流动，主要是物质流、信息流。物质流是生物质原料和产品传输，不涉及其他原材料、水或能量。信息流是指代理商之间的信息交流，包括原料供应、产品需求、技术水平、企业和农民的数量和规模等。企业主要关心经济效益，必须改进技术，扩大生产，提升原材料的利用率。农户主要从原材料销售中获得收入，政府考虑工业发展的规模和速度以及对环境的影响。这些利益引导所有利益相关者的决策过程和行为。秸秆利用产业的发展是利益相关者与环境相互作用的结果。例如，产业结构和技术路线由企业决定。同时，产业发展以不同的方式影响利益相关者及其环境。现有的和新研究的技术为秸秆的大规模工业利用提供了若干技术选择，包括生物质燃料（如乙醇、沼气和气化）、发电、造纸和家畜饲料。这些技术之间的竞争极大地影响了秸秆利用产业。主导路径最终取决于经济（尤其是成本）、市场中的产品需求和产业演化动态中的利益相关者之间的博弈。

2.2　秸秆综合利用过程中的收集与运输

在农作物秸秆综合利用工作中，首要面临的问题就是秸秆的收储运问题，由于农作物秸秆低价、量大、质轻的性质，若远距离运输则增加了运输成本，降低了价格优势。因此，秸秆的收储运过程应分前期预处理和后期中转运输，是否选择直接装载或装卸运输，是否选择预处理后运输，取决于当事方的成本判断。

秸秆综合利用过程中的储存与运输主要是在秸秆分布集中的农村、农场设置驻村（场）中转工作站，由工作站统一组织大型自动化机械集中进行秸秆收储工作，并对收获的秸秆进行打捆、分割、晾晒等预处理，各村（场）工作站间机械协调运作，既提高了效率，又降低了投入成本。同时，利用现有闲置的工业园区、土地资源，通过科学选址，在交通便利、辐射各村（场）工作站（原则上不超过50 km）、符合生产生活条件的地域建立秸秆综合利用产业园，将上中下游的秸秆深加工企业集中布置在园区内，形成产品、副产品供应链。

3　秸秆的综合利用

3.1　物理处理法

秸秆的综合利用一般通过能源转化形式加以实现。秸秆的物理处理法主要是拉丝揉搓、压块加工、烹煮膨化。这几种物理处理法都是比较常用、使用范围较广、发展迅速的方法。拉丝揉搓指的是出于原料实用性原则，将秸秆通过拉丝揉搓的方法，使其柔韧纤维化，便于牲畜进食与消化。压块加工与烹煮膨化被广泛运用于东北较寒冷地区，通过压块加工与烹煮膨化，将秸秆的体积缩小，能量高效化，这样便于运输，防止霉变，有着较好的经济效益。物理处理法主要针对的是企业及农户出于运输、喂养牲畜等方面的需求进行的饲料化方法处理。

除去饲料化的物理处理法外，比较大规模综合利用的是将秸秆用于能源化发电。燃烧发电是将秸秆直接燃烧或与煤炭、石油、天然气等化石燃料混合燃烧或气化为可燃气体，进而驱动蒸汽轮机进行发电的现代化综合利用技术。此项技术可有效节省化石燃料用量，提高生物质能源利用率，减少温室气体排放，是最直接有效的秸秆利用途径之一[2]。

3.2　化学处理法和生物处理法

秸秆的化学处理法主要是将秸秆酸/碱化、氨化、氧化及氨碱符合化，生物处理法是将秸秆进行微生物处理，如微贮、青贮、黄贮、发酵和酶解等。这些方法也是从饲料化角度讲秸秆进行了处理。

从目前技术发展的历程来看，秸秆基于化学与生物的工业化运用主要是在造纸与生物乙醇上。虽然造纸具有较好的经济效益，但市场需求制约了造纸工业的发展。在秸秆还田量少的地区，一种占主导地位的工业化技术或使用方式可以使用全部冗余秸秆。因此，现在比较有前景的便是秸秆的生物乙醇转化利用。在丹麦和德国，以秸秆为原料进行发电满足了部分人用电、供暖的需求。秸秆转化为生物乙醇是秸秆综合利用的重要方式。

3.3　秸秆综合利用

前文已经谈到秸秆的收集、储存与运输以及物理处理法、化学处理法及生物处理法，人们要从农业生态经济发展的角度，立足于生态和经济协调发展，实现秸秆的综合利用。具体来说，秸秆的综合利用需要处理好农户、企业、政府的三方关系，使三者利益趋于一致，农户、企业需要通过成本收益评估、宏微观环境评估综合选择最优的秸秆利用手段，如秸秆用于发电、造纸，转化为生物乙醇等，政府则需要在农户、企业秸秆综合利用过程中提供相应补贴与帮助，起到监督的作用[3]。

4　结论

目前，中国的秸秆工业利用仍处于起步阶段，该行业不成熟，经验不足，许多项目是试点项目。同时，包括经济和非经济因素在内的工业秸秆利用环境复杂多变。秸秆利用的方向和目标不明确，导致部分地区存在不必要的竞争。因此，地方政府可以提供技术路线，制定相应的财政和科研奖励政策。同时，农户和企业要把握秸秆综合利用的清晰蓝图，运用先进技术手段，提高秸秆的综合利用率，实现经济与生态环境的协调发展。