张传帅 李小龙 徐岚俊 陈 华 张 莉 刘婞韬 孙梦遥 滕 飞
(北京市农业机械试验鉴定推广站,北京 100079)
北京市顺义区蔬菜秸秆废弃物资源化利用在农机购置补贴、作业补贴以及政府政策引导下,已形成了一种经济上可行、技术上可复制的推广模式,有机肥生产企业成本为559 元 · t-1,原材料、机械设备(政府补贴后)、人工、土地及管理成本占比分别为67.1%、19.0%、3.6%、10.4%;经济产出为603 元 · t-1,销售收入和政府作业补贴的占比分别为91.2%、8.8%;利润率为7.9%,年生产销售2 万t 有机肥的纯利润为88 万元。
蔬菜生产中会产生大量秸秆废弃物,如何进行资源化利用一直是蔬菜产业的难点,农业农村部相继提出了农业废弃物资源化利用的综合评价指标体系、政策方针、资源化利用方向以及相关技术,但是蔬菜废弃物处理受经济效益、运行模式和思想认识等因素制约一直进展缓慢(宋成军 等,2011;沈玉君 等,2013)。随着生态农业、循环农业等概念和相关政策的提出,蔬菜秸秆堆肥技术不断发展完善,基本形成了成熟的技术体系(席旭东 等,2010;王丽英 等,2014;章甜甜 等,2017)。采用蔬菜秸秆等废弃物生产的有机肥,具有营养丰富、改善土壤理化特性和提高作物品质等优势,有较高的利用价值(孔涛 等,2017;胡晓婷,2018),山东寿光、河北唐山等蔬菜产区相继在蔬菜废弃物资源化利用方面开展了试验示范,验证了蔬菜废弃物资源化利用的可行性(杜鹏祥 等,2015;赵国玉,2016;李培之,2017;宋玉晶和柴立平,2018)。随着政府农业部门政策和经济的积极引导,北京市蔬菜秸秆等废弃物逐渐由过去的堆积废弃和简单填埋向资源化利用方向发展,并形成了区域发展模式,取得了良好的效果。
2017 年北京市蔬菜及食用菌播种面积为4.2 万hm2,产量157 万t,其中设施蔬菜播种面积达2.9万hm2(北京市统计局,2018)。北京市农村工作委员会、北京市发展和改革委员会、北京市农业农村局印发的《北京市“十三五”时期都市现代农业发展规划》中指出,北京市蔬菜产业仍将占据重要地位,种植面积将逐步达到4.7 万hm2,按每667 m2种植面积产生3 t 蔬菜废弃物估算,每年将产生210 万t 蔬菜废弃物(王树忠 等,2019)。据统计,2018 年北京市玉米等农作物秸秆综合利用率达到98%以上,但是蔬菜秸秆废弃物资源化利用整体水平仍较低,产业和区域发展不平衡,配套政策和处理模式仍然在探索完善之中。
本文以北京市顺义区蔬菜秸秆废弃物资源化利用模式为案例,从运行模式、机械配套、经济效益、政策配套等方面进行深入调研和数据梳理分析,并从模式推广角度提出了政策配套建议,以期为其他区域的蔬菜秸秆废弃物资源化利用提供借鉴。
顺义区蔬菜秸秆废弃物资源化利用涉及的主体主要包括村集体、村民、农机合作社和有机肥生产企业。在蔬菜秸秆废弃物初步归集环节,全区统一协调,村集体负责规划设置堆积点,此环节由区政府按照40 元 · (667 m2)-1的标准补贴给村集体,村集体负责协调村民将丢弃的蔬菜秸秆废弃物拉运到村堆积点。有机肥生产主要原材料包括蔬菜秸秆废弃物、玉米和小麦秸秆、牛粪等。玉米和小麦秸秆、牛粪等由当地农机合作社负责收集、拉运到有机肥生产企业,有机肥生产企业支付相关费用,其中玉米和小麦秸秆先用秸秆捡拾打捆机进行粉碎、捡拾打捆后再进行拉运。有机肥生产企业负责蔬菜秸秆废弃物的装载、拉运,并在肥厂进行粉碎,将3 种材料混合、搅拌,进行发酵,机械化装袋后,通过政府招标采购和企业自行销售两种方式进行销售。具体流程如图1 所示。
在蔬菜秸秆废弃物归集到村堆积点的过程中,由村集体协调,村民采用自家的小型三轮运输车等工具运输。在玉米和小麦秸秆、牛粪等的运送过程中,由农机合作社采用秸秆捡拾打捆机、大型拉运设备等完成。
蔬菜秸秆废弃物的装载拉运和有机肥生产由有机肥生产企业负责。在蔬菜秸秆废弃物装载拉运、粉碎、搅拌翻抛和筛分装袋4 个主要环节中,有机肥生产企业需要配备抓车(图2)、拉运车、粉碎机、翻抛机(图3)和筛分计量装袋机等设备及相关配套(表1)。
图1 顺义区蔬菜秸秆废弃物资源化利用运行模式
图2 抓车
图3 翻抛机
表1 有机肥生产企业主要配套机械设备
蔬菜秸秆废弃物资源化利用的经济资本投入包括原材料成本、机械设备成本、人工成本、土地及管理成本,其中机械设备成本应扣除农机购置补贴;经济产出包括政府补贴、有机肥销售收入。
3.1.1 原材料成本 按照目前顺义区有机肥生产模式,每生产200 t 有机肥(含水率30%)需要蔬菜秸秆废弃物(含水率80%,干物质量40 t)200 t、玉米和小麦秸秆(含水率10%,干物质量27 t) 30 t、牛粪等(含水率65%,干物质量70 t)200 t。
具体成本:有机肥生产企业可免费获取蔬菜秸秆废弃物,由区政府按照40 元 · (667 m2)-1的标准补贴给村集体。玉米和小麦秸秆、牛粪等由农机合作社有偿送到有机肥生产企业,干秸秆500元 · t-1,牛粪等120 元 · t-1。按照原料配比,生产1 t 有机肥需要的玉米和小麦秸秆成本为75 元,牛粪等成本为120 元。此外,有机肥生产过程中还需要投入菌剂、生化腐殖酸、微量元素等,成本180 元 · t-1。以上各项合计,生产1 t 有机肥的原材料成本为375 元。
3.1.2 机械设备成本 按照每天生产200 t 有机肥的生产力计算机械设备成本,玉米和小麦秸秆、牛粪等由农机合作社运送到有机肥生产企业指定区域,不需要投入机械设备;蔬菜秸秆废弃物装载拉运、粉碎、搅拌翻抛和筛分装袋均由有机肥生产企业负责。
在蔬菜秸秆废弃物装载环节,装载200 t 蔬菜秸秆废弃物需要配备4 辆抓车,每辆抓车购置成本为8.7 万元,按照5 年折旧率、年产有机肥2 万t估算,机械成本696 元、油耗成本480 元、抓车平均维修维护费320 元,合计1 496 元。
在蔬菜秸秆废弃物运输环节,运输车为有机肥生产企业租赁使用,10 t 载重量的运输车满载实际可运输4 t 蔬菜秸秆废弃物,通常租赁10 辆车,每辆车拉运5 趟,1 天运完。每辆运输车租赁费用200 元、油费50 元,合计2 500 元。
在蔬菜秸秆废弃物粉碎环节,粉碎前的装载环节需要配备4 辆抓车,1 天装载粉碎200 t 蔬菜秸秆废弃物,机械成本为1 496 元。1 台粉碎机(功率140 kW、生产率20 t · h-1)及相关配套售价为200 万元,市区两级政府农机补贴70%,企业成本为60 万元,按照5 年折旧率、年产有机肥2 万t估算,机械成本为1 200 元,该设备的日均电费为1 200 元。装载、粉碎成本合计3 896 元。
在搅拌翻抛环节,翻抛机、铲车购置成本120万元,按照5 年折旧率、年产有机肥2 万t 估算,机械成本2 400 元,油耗成本900 元,合计3 300 元。
在筛分装袋环节,装袋机、传送带、包装袋等各项成本共为10 000 元 · d-1。
以上各环节的机械成本总计21 192 元,即生产1 t 有机肥的机械设备成本为106 元。
3.1.3 人工成本 按照每天生产200 t 有机肥的生产力计算人工成本。在蔬菜秸秆废弃物装载拉运环节,每辆运输车和抓车各需配备1 名操作人员,10辆运输车、4 辆抓车合计配备操作人员14 人。在蔬菜秸秆废弃物粉碎环节,粉碎机日均作业时间8小时,需配备操作人员3 人。在搅拌翻抛环节,翻抛机、铲车等需要配备操作人员5 人。在筛分装袋环节,开铲车上料、看料斗、套袋、缝袋、上传送带、装车等作业需配备操作人员5 人。
以上各环节合计需要配备操作人员27 人,按照每人每天150 元工资标准计算,人工总成本4 050 元,即生产1 t 有机肥的人工成本为20 元。
3.1.4 土地及管理成本 有机肥生产企业办公用房、生产用地为当地租赁,费用分别为每年11 万元和35 万元,按照年产有机肥2 万t 估算,土地成本为23 元 · t-1。
负责顺义区蔬菜秸秆废弃物处理的有机肥生产企业管理人员共7 人,按人均年工资10 万元计算,企业管理成本为每年70 万元;按年产有机肥2 万t估算,管理成本为35 元 · t-1。
两项合计,生产1 t 有机肥的土地及管理成本为58 元。
3.2.1 政府补贴 政府农机补贴主要包括农机购置补贴和作业补贴。农机购置补贴在机械设备成本核算环节已经分析。作业补贴由顺义区政府提供,其中按照40 元 · (667 m2)-1标准补助村集体,按照160 元 · (667 m2)-1标准补贴有机肥生产企业,用于推动蔬菜秸秆废弃物资源化利用,平均每667 m2菜田产生3 t 蔬菜秸秆废弃物,相当于生产1 t 有机肥企业可获补贴53 元。
3.2.2 有机肥销售收入 目前有机肥的销售方式主要有直接销售和政府招标采购,其中政府采购价为600 元 · t-1,较为稳定,对企业收入的稳定性具有一定的保障作用;直接销售价格为500~600 元 · t-1,随市场供应有浮动,是有机肥生产企业利润的最直接影响因素。综合计算,有机肥销售均价为550 元 · t-1。
按目前顺义区年产销2 万t 有机肥的规模计算,每销售1 t 有机肥,销售收入、作业补贴分别为550、53 元,占比分别为91.2%和8.8%;合计产出为603 元;原材料成本、机械设备成本、人工成本、土地及管理成本分别为375、106、20、58 元,占比分别为67.1%、19.0%、3.6%、10.4%;合计投入为559 元。即每吨有机肥可获利44 元 · t-1,利润率(利润/企业成本,下同)为7.9%,企业生产销售2 万t 有机肥的纯利润为88 万元。
北京市顺义区蔬菜秸秆废弃物资源化利用在农机购置补贴、作业补贴以及政府政策引导等条件下,形成了一种经济上可行、技术上可复制推广的模式,为北京市乃至全国提出了一种蔬菜秸秆废弃物资源化解决方案。目前,蔬菜秸秆废弃物资源化利用仍处于初级阶段,需要政府农业部门、蔬菜秸秆废弃物处理企业和蔬菜生产经营组织继续共同推动发展。
政府层面要积极贯彻落实美丽乡村、生态农业等相关政策,不断调整优化农机购置补贴(目前仅部分农业机械如蔬菜秸秆粉碎机可享受农机购置补贴)、农机作业补贴政策,积极引导社会企业、农机合作社等组织参与蔬菜秸秆废弃物处理产业,为蔬菜园区等蔬菜生产者提供畅通的秸秆废弃物处理通道,加强提升社会特别是蔬菜生产经营组织对生态农业的思想认识,最终形成可持续发展的农业新格局。
蔬菜秸秆废弃物处理企业要继续完善基于蔬菜秸秆的有机肥生产技术体系,并积极探索新技术、新模式、新渠道,主动与政府农业部门做好沟通,及时反馈产业发展中遇到的困难,生态效益和经济效益相结合。在有机肥市场销售价格偏低的情况下,政府可通过调整招标采购数量,保障有机肥生产企业的利润,保证企业参与的积极性。只有有机肥生产企业做到可持续运营发展,才能保障蔬菜秸秆废弃物处理产业的长久健康发展。
蔬菜生产经营组织要加强一线从业人员培训和宣传。积极做好蔬菜秸秆、塑料包装、吊绳、地膜等杂物的分类堆放,降低蔬菜废弃物处理收集成本;提高有机肥的使用比例,改善土壤环境,提升蔬菜品质,逐步走向循环农业和生态农业发展 道路。