内蒙古兴安盟农作物秸秆资源综合利用现状

陈木兰，尹 雪，孙华程，薛树媛

（1.兴安盟畜牧工作站，内蒙古 乌兰浩特 137400；2.内蒙古自治区农牧业科学院，内蒙古 呼和浩特 010031；3.兴安盟农业科学研究所，内蒙古 乌兰浩特 137400）

农作物秸秆是一类具有丰富氮、磷、钾及有机质养分的可再生生物资源，也是农业生产的主要副产品[1]。一直以来，农作物秸秆都是农民生活和农业发展的宝贵资源。但是，在传统农业阶段，农作物秸秆资源的主要用途是不经任何处理就直接用于肥料、燃料和饲料，这就导致农业主产区秸秆资源大量过剩问题日趋突出，特别是农民就地焚烧农作物秸秆所带来的资源浪费和环境污染问题更是引起了全社会的关注。而现代农业、经济、社会的发展及科技的进步，不仅为农作物秸秆的利用开辟了新途径和新方法，也使得农作物秸秆的用途发生了转变[2]。

我国是农作物秸秆资源最为丰富的国家之一，其产量较大、分布较广、种类较多，每年可生产的农作物秸秆达6.4亿t以上[3]。通过对近年来内蒙古自治区农作物秸秆资源情况的调查（见表1）可知，内蒙古地区的农作物秸秆资源储量十分丰富，而兴安盟是内蒙古地区的粮食主产区之一，其农作物秸秆资源也非常丰富。因此，笔者对内蒙古兴安盟的农作物秸秆资源储量和综合利用现状进行了阐述，并分析了半农半牧区的草畜平衡情况，从而为该地区草原畜牧业可持续发展提供有力支撑。

1 兴安盟农作物秸秆资源概况

1.1 兴安盟种植业结构

兴安盟是内蒙古自治区粮食主产区之一，地处东北玉米种植区，除主要农作物玉米外，还有大豆、水稻、高粱、马铃薯以及杂粮农作物等，年生产粮食总量稳定在450万t左右，副产物农作物秸秆年总产量为630万t左右。

表1 内蒙古自治区主要粮食作物粮食产量和农作物秸秆产量 万t

表2 兴安盟主要粮食作物粮食产量和农作物秸秆产量 万t

1.2 兴安盟农作物秸秆产量

兴安盟地处大兴安岭中段的东南麓及科尔沁大草原东北端，农作物秸秆资源十分丰富，目前，该地区的耕地面积为90.95万hm2，农作物播种面积为77.72万hm2，粮食产量在450万t左右，年产农作物秸秆产量为630万t左右。兴安盟主要粮食作物的粮食产量和农作物秸秆产量资源调查结果见表2。由表2可以看出，兴安盟的农作物秸秆资源十分丰富，因此，推进以农作物秸秆为原料的新型生态产业，具有得天独厚的资源优势，而如何将农作物秸秆的资源优势转化为产业优势，则关乎着兴安盟的绿色发展和生态安全。

2 兴安盟农作物秸秆资源综合利用方式

2015年开始，国家农业农村部秸秆处理行动启动，兴安盟作为该次行动的示范区域，在兴安盟盟地方政府的强力组织推动下，兴安盟农作物秸秆“五料化”产业快速发展，为全盟农牧业资源循环利用和经济可持续发展奠定了基础。

2.1 农作物秸秆饲料化利用

2015年，兴安盟财政列支5 000万元专项资金支持合作社200多个村（镇）购置了秸秆颗粒饲料加工机械，包括秸秆收获机、打捆机、粉碎机、揉搓机等设备，使该地区的农作物秸秆饲料化利用效率大幅度提高，而农作物秸秆 “收—贮—运—用”有机结合的市场化、商品化综合利用模式的开启，也促进了兴安盟传统畜牧业向现代畜牧业的转变。例如，突泉县某生物质能源开发公司年加工农作物秸秆颗粒饲料和燃料设计能力达到5万t；扎赉特旗某牧场自筹资金建成了年生产能力达5 000 t的农作物秸秆颗粒饲料厂。

2.2 农作物秸秆肥料化利用

农作物秸秆肥料化主要是秸秆还田，包括秸秆直接还田、秸秆生物反应堆、秸秆腐熟（堆沤）还田和过腹还田4项技术。其中，秸秆直接还田是我国粮食主产区秸秆肥料化利用的主要技术，具有秸秆处理量大、成本低、生产效率高等特点，是大面积实现以地养地、提升耕地质量、建立高产稳产农田的有效技术途径[4-5]。

兴安盟结合内蒙古自治区干旱半干旱的实际气候情况，重点推广应用免耕秸秆覆盖还田肥料化循环利用模式。

免耕秸秆覆盖还田模式是国家大力倡导和推广的一种保护性耕作模式，具有以下优点：一是秸秆覆盖还田可改善土壤物理性质，增加氮、磷尤其是有机质和速效钾的含量，具有减缓土壤水分、蓄水保墒、调节地温、调节土壤pH值、减低田间杂草密度、提高土壤生物活性等作用；二是利用免耕播种机将作物播种在覆盖秸秆的土层里，可减少土壤扰动，防止水土流失，降低作业成本；三是播种时地表有大量的秸秆覆盖，覆盖程度表现为30%秸秆量、三分之一的秸秆高留茬和30%的秸秆覆盖率时则可有效平衡土壤的水分和养分。

兴安盟科尔沁右翼前旗在内蒙古自治区农牧业科学院的技术指导下，自主研制了秸秆生物堆肥技术和配套的秸秆揉搓打捆机、粉碎回收机、翻堆机、撒肥机等，建成了以玉米秸秆为原料的秸秆有机肥生产厂、秸秆碳化肥生产厂等生物肥料加工基地，为兴安盟的农作物秸秆肥料化利用起到了积极的推动作用。

2.3 农作物秸秆能源化利用

农作物秸秆能源化是将秸秆资源经物理转化、化学转化或生物转化后，形成的一种清洁能源。目前可将农作物秸秆的利用方式归纳为以下几种：薪材燃烧、乙醇发酵、裂解液化、热解气化等[6]。

近年来，兴安盟建成了年消耗农作物秸秆5万t的天然气项目，以及建成了科尔沁右翼前旗拉格歹乡兴安村年消耗秸秆上万吨产生6 000 m3的沼气工程。

2.4 农作物秸秆基料化、原料化利用

农作物秸秆基料化利用包括食用菌基料、花木育苗基料以及草坪基料等。农作物秸秆中含有丰富的碳、氮以及多种矿物质等营养成分，利用机械装置粉碎后，按一定比例与其他配料混合均匀，再植入对应菌种，就可将其用作培养食用菌的基料[7-8]。目前国内主要以食用菌基料为主，将农作物秸秆用作食用菌基料是一项需要结合食品专业相关技术的利用方式，并且食用菌也具有较高的药用和营养价值。农作物秸秆基料化生产食用菌不仅投资少、周期短、见效快，而且可以减少占用土地，兴安盟每年利用秸秆基质的食用菌超过百万棒。

在农作物秸秆原料化利用方面，秸秆炭化、秸秆制瓦、秸秆碳板、秸秆育秧基质等项目落户兴安盟。当地一些生物科技公司已经利用农作物秸秆生产了碳板环保装修材料、秸秆瓦等建筑材料。

3 农作物秸秆资源综合利用政策措施

2016—2017年，国家大力投资支持兴安盟农作物秸秆综合利用工作，兴安盟盟地方政府也高度重视秸秆产业化工作，并将其纳入重要议事日程，常态化推进。兴安盟盟地方政府积极整合权威智库专家、先进技术项目及投资配套等资源，对该地区的秸秆资源综合利用产业进行了系统规划、综合布局，同时，兴安盟行政公署同国家农业农村部内蒙古城市规划市政设计研究院和北京市朝阳区国际绿色经济协会共同编制完成了 《兴安盟秸秆综合利用产业规划（2016—2020年）》，明确了该地区未来秸秆产业化的发展路径、主要目标和战略任务，带动了地方企业、合作社的发展。

2016年兴安盟完成农作物秸秆粉碎还田1.74万hm2，农作物秸秆有机肥沤制还田893.78 hm2，保护性耕作1 914.29 hm2，建设草料库250处共22.12万m3，青黄贮窖 226处共 7.5万m3，完成青黄贮饲料5.05万t，制成颗粒饲料1 650 t，扶持农作物秸秆饲料颗粒燃料和收贮运企业26家，购置秸秆收贮运及加工机械设备等722套，颗粒燃料节能炉具2 062台。

2017年兴安盟种植青贮作物面积达到了9.67万hm2，贮存青贮农作物秸秆140万t，黄贮农作物秸秆125万t，青黄贮窖累计达到471万m3，草料棚58万m3，秸秆收贮运主体1 863个，秸秆加工利用主体179个，秸秆收贮运及加工机械设备2.2万台（套）。

4 兴安盟农作物秸秆综合利用现状

4.1 “五料化”利用提高了兴安盟农作物秸秆资源的总体利用水平

据初步统计，目前兴安盟的农作物秸秆“五料化”利用总量达420万t左右，农作物秸秆综合利用率占可收集秸秆资源量的78%，比2015年53%的综合利用率提高了25%，为兴安盟全面实施质量兴农和绿色发展战略、改善农村牧区人居环境和生态环境、促进生态文明和美丽乡村建设步伐奠定了一定基础。兴安盟盟地方政府还将进一步加大政策扶持，给予加工企业一定的补贴，拓宽农作物秸秆利用研究领域，以提高副产物的利用率。

4.2 饲料化利用依然是兴安盟秸秆资源利用的主攻方向

兴安盟是以畜牧业和农业并重的半农半牧地区，其草原面积为226.86万hm2，可利用草原面积为212.30万hm2，天然草原牧草总产量86.65万t。2016年，兴安盟的家畜存栏总数为572.51万只（头、匹），饲料秸秆的需求量约 130.60万 t（见表3）。兴安盟牧区有限的天然草地，其利用状况远远超出合理利用的极限，通过对比表2中兴安盟农作物秸秆产量的结果发现，如果家畜能够充分利用年可收集秸秆资源总量的25%，将会减轻家畜对草场的破坏，提高草原载畜量，从而达到草原畜牧业可持续发展的目的。

表3 兴安盟家畜存栏情况及饲料秸秆需求量

5 农作物秸秆利用过程中存在的突出问题

5.1 机械化利用程度低，成本较高

农作物秸秆综合利用比例低，其根本原因在于秸秆收集比较困难，收集成本较高。兴安盟农作物秸秆资源比较分散，通过人工收集，难以大批量运输和存放；运用机械设备打捆收集，成本较高，并且农作物秸秆的售价较低，综合效益低。因此，兴安盟的农作物秸秆机械化利用程度较低。据统计，兴安盟农作物秸秆直接用于废弃和焚烧的数量占其年产农作物秸秆总量的50%以上，这就导致大部分地区出现草、耕地和畜三者之间的关系失调。

5.2 气候对农作物秸秆利用效率的影响

兴安盟地区多采用机械粉碎的方式来实现农作物秸秆的直接还田，而对促进农作物秸秆腐化的生物菌等微生物措施利用严重不足。但是，由于兴安盟的冬季时间较长，温度过低，农作物秸秆中微生物的适应性严重受限，因此，采用秸秆机械粉碎直接还田，会使农作物秸秆在短时期内难以腐化，这就在一定程度上影响了农作物的播种以及种子的发芽率，从而导致农民对农作物秸秆机械粉碎直接还田的认可度有所下降，转而采取直接焚烧的方式对农作物秸秆进行处理。

5.3 农作物秸秆自身的物理及机械特性

在农作物秸秆原料的干燥、粉碎、输送、贮存和加工等过程中，原料的物理及机械特性是系统设计、设备设计、选型的基础参考依据。农作物秸秆的物理特性主要包括粒度、含水率、堆积密度以及原料与外界的摩擦系数、原料内部之间的摩擦系数和流动特性等。由于粗饲料的来源不同，粉碎农作物秸秆的原料特性也不同，但是，因为没有科学的处理方法，导致兴安盟的部分合作社在利用玉米、小麦、稻谷等农作物秸秆时没能将农作物秸秆中的营养价值完全提取出来，造成了利用农作物秸秆生产的饲料，其营养价值不高，致使农牧民贮存的粗饲料资源出现只有数量没有质量的问题。

6 建议

6.1 建立农作物秸秆综合利用循环经济示范点

发展农作物秸秆综合利用技术，需要加强对基层技术人员在农作物秸秆综合利用方面的技术水平，从根本上解决农牧民在农作物秸秆综合利用过程中所产生的技术问题。建立农作物秸秆综合利用循环经济示范点，增强农作物秸秆综合利用设施、工艺能力与技术。除此之外，内蒙古自治区政府也要从资金和政策上给予扶持，相关部门之间也要加强管理，相互配合，相互促进。制定从税收、保护、土地等方面有利于农作物秸秆综合利用的政策，以促进农作物秸秆综合利用技术难点问题的解决。农作物秸秆技术系统的综合利用体现了循环经济的特征，因此，要依据新农村建设的基本要求，积极、主动地建立农作物秸秆综合利用的循环经济示范点，从而使农作物秸秆及其所依托的各种生物废弃物资源得以充分运用。

6.2 统筹兼顾，因地制宜

制定科学合理的措施，以保障在农作物秸秆收入、贮存、运输和运用等各个环节过程中均能最大限度地利用秸秆资源。同时提高农作物秸秆收贮运过程中的机械化水平，研制出适合于小面积非连片种植区的农作物秸秆收获机组。根据兴安盟不同秸秆资源的特性以及当地家畜的生理需求，开展技术研发和技术示范，以提高农作物秸秆资源在家畜饲料配方中的比例和家畜对农作物秸秆资源饲料化的利用效率。

农作物秸秆是非常宝贵的资源，当前兴安盟在农作物秸秆利用过程中还存在着较为严重的浪费问题，而提高农作物秸秆的利用率则可以极大程度地减少资源的浪费，从另一方面来说，还可以实现该地区的农业可持续发展。但是，农作物秸秆的综合利用是一项长远而又复杂的工作，因此，还需要兴安盟的科技人员与政府部门的相互合作和大力推进。