“秸秆再利用”传统对当代环境问题的助益

2020-03-03 04:31:39
古今农业 2020年3期
关键词:秸秆利用

陈 沐

(山东艺术学院科研处,山东 济南 250300)

秸秆是成熟农作物收获后留下的茎叶(穗)部分的总称。具体而言,通常是指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花和其他农作物在收获籽实后的剩余部分。[1]在生产生活资料都不发达的古代社会,中国农民对于农作物的期待,除了收获粮食以外,也希望它们的副产品能够物尽其用。所以在各地,秸秆都被开发出了与人们日常生产、生活相关的多种用途。

随着经济发展以及现代化进程加速,我国传统的秸秆利用方式渐渐被遗忘。近年来,由于社会整体对环境问题的重视以及生物还田技术的不断发展,秸秆再次成为热门话题。从现有的研究来看,我国对秸秆的再利用,特指现代化、机械化的处理方式。而中国古代农家的秸秆处理方式,则被认为是落后、低效,不适合规模化推广的,因而鲜少进入主流视野。

然而经过若干年发展,以现代化的方式进行秸秆再利用,效果也并不理想。农村焚烧秸秆现象仍然屡禁不止。与此同时,在世界范围内,一些传统的“植物再利用”方式重新开始流行,“可再生材料已经成为优选材料。绿色屋顶之前还被视为民俗博物馆中一道漂亮的景致,如今却在整个北欧大受欢迎。”[2]在这种背景下,我国传统的秸秆再利用方式,有必要被重新审视。虽然它们有“落后”的一面,但同时也有很多优势是现代处理方式所不具备的,对于今天的农村社会来说仍有参考与借鉴的价值。基于此,本文搜集整理了我国古代和近代关于秸秆再利用方式的史料,并进行了一些分析,以作为解决当代环境问题的参考。

一、传统秸秆的利用方式

作为古代利用范围最广的生物资源之一,秸秆在历代典籍,尤其是农学书籍中多有记载。它们可以充当建筑材料,日常生产、生活资料以及服饰原料、燃料、肥料等。

(一)古代秸秆利用方式

先民很早就开始了对秸秆材料的利用。根据俞为洁在《中国史前植物考古——史前人文植物散论》[3]中的考证,秸秆材料被广泛运用于古代的建筑结构中,如墙体、屋顶覆盖物以及地面。这种运用催生了一种重要的营建技术——草拌泥,即在黏土中掺杂植物的根、茎、叶,涂抹在墙上,以保证墙体坚韧。由于有这些植物材料互相牵引着泥土,因此墙土对于温度与湿度的变化具有较大幅度的耐受性,不易开裂脱落。草拌泥技术在全国各地建筑遗迹中均有发现,不仅应用于墙体涂抹,而且也用于地面甚至屋顶的涂抹(仅限于干旱少雨地区)。一直到现代社会,仍有“以秸秆作为建筑材料”的记载。民国《霸县新志》记载全县土房约占百分之六十,“土房墙壁以坯筑成……椽上铺苇或秫秸,覆以泥土。”[4]

秸秆还可用于制作生产与生活资料。农史学家游修龄、曾雄生在《中国稻作文化史》[5]中考证了水稻秸秆的多种用途,其中就包括制作草绳、草履等农具。绳可以用来牵牛、拉犁耙、捆扎禾草,还可以用来筑篱,或者充当秧绳用于插秧,以使插下的秧苗稞行整齐。草鞋则是农民下田干活时最常穿着的。麻筋籼、草鞋筋一类的水稻品种,就是专门为了得其秸秆而选育的。此外,稻草还是造纸的主要原料。从宋代开始稻秆便已成为造纸的主要原料之一,这其中还包括著名的宣纸。从历代文献来看,秸秆还可用制作席子、草垫、鞋履、草帽、扫帚、草帘、炊具等常用生活用品。[6]《王氏农书》载有“薥秫……秸秆可以织箔、编席、夹籬、供炊,无有弃者”。[7]

古代农书中的秸秆,主要用作燃料与饲料。《齐民要术·种谷第三》:“其自然者,烧黍穰则害瓠”。对于此说法的来源,缪启愉提到,《御览》卷九七九“瓠”引东汉末应劭《风俗通》:“烧穰杀瓠。俗说,家人烧黍穰,则使田中瓠枯死也。”[8]由此可见,在东汉末年即有将黍秸作为家庭燃料的文字记载。此外,秸秆也是牲畜的主要饲料来源。《陈旉农书》记载“新草未生之初,取洁净藁草细剉之,和以麦麸、谷糠或豆,使之微湿”。[9]《农桑衣食撮要》也记述了秫黍秸秆、黑豆秸秆以及芝麻秸秆的用途。秫黍“秸秆可夹篱寨,又作柴烧”;黑豆“可作酱及马料,秸秆可以作柴,城郭中货卖得济”;“芝麻秆收入米仓内则米不蛀,干晒可点火。”[10]这些记录表明秸秆在日常生活发挥着以燃料、饲料为主的多种功能。

将秸秆用作肥料,常用的方式有直接还田或者经过焚烧、以草木灰施肥。此外还可经过加工制成厩肥与堆沤肥。《齐民要术》中介绍了踏粪法,“凡人家秋收治田后,场上有穰、谷积等,亦需收贮一处。每日布牛脚下,三寸厚;每平旦收聚堆积之;还依前布之,经宿即堆聚。计经冬一具牛,踏成三十车粪。”这是最早的有关厩肥的记载[11],即用秸秆、谷壳、断茎残叶以及家畜粪便混合堆积、经发酵而成的肥料。

由于秸秆具有干燥、轻便柔软、隔热透气等特点,因此常常被当作保温材料。在农业生产上,可用于作物保温,“枣熟著雾则多损……或用秸秆于树上,四散栓缚亦得”。[12]在食品加工方面,某些工艺流程对温度有特定要求,因此也需要用秸秆保温,《齐民要术》卷七的造神麴并酒第六十四中就介绍了此法:“春秋二时釀者,皆得过夏;然桑落时作者,乃胜于春。桑落时稍冷,初浸麴,与春同;及下釀,则茹甕,止取微暖,勿太厚,太厚则伤热。”“茹甕”即是用稿秆或布絮之类裹于甕外,以使保温增温。这是酿酒中常用的保温措施。[13]在粮食储存过程中,秸秆也发挥了重要作用。《农政全书》记载甘蔗的保鲜方法“深橛窑坑,窑底用草衬藉,将秸秆竖立,收藏于上,用板盖,土覆之,毋令透风及冻损。”[14]

此外,秸秆还具有防虫防腐的功效,“藏五谷:糙秔米,用齐整稻秆干者积之仓下,布板上,令通气,苇箔卷者上必以乱稻秆苫热,则可收其湿,而不红腐。古人以水浸壳二三日,沥于甑中蒸,米涨出为度,晒至绝干,取而砻米散收,数十年即无红腐,亦不蛀食。黄秔米须子冬舂者佳,入仓必用齐整稻秆积之……”[15]

在治河、医药等方面,秸秆也是常用原料之一。[16]

(二)古代草木灰利用方式

秸秆燃烧后剩余的草木灰,是古代最常用的洗涤用品。草木灰溶于水中,含有碳酸钾和碳酸钠,因此草木灰水是碱性溶液,能去油污。《礼记·内则》“冠带垢,和灰清漱;衣裳垢,和灰清。”[17]此处“灰”即是草木灰。

制作麻线时,利用石灰和草木灰水中的碱性物质将胶中和,可加快分解过程,因为麻类植物的茎皮中含有胶质,而胶是一种酸性物质[18],目前查到的历史文献中,最早提到此方法的是《农桑辑要》,“其绩既成,缠作缨子,于水瓮内浸一宿……可用一净水盏细石灰拌匀,置于器内,停放一宿。至来日,择去石灰,却用黍秸灰淋水煮过,自然白柔。”[19]

在农业生产上,草木灰主要作为钾肥施用,其中含有大量游离的钾离子,能够降低叶片的蒸腾程度,增强抗旱抗高温的能力,钾离子还可以促进碳水化合物的运转,提高农作物的抗旱性,进而提高作物产量。此外,用草木灰来拌种子则具有防寒、杀菌消毒、抑制病虫害发生、促进种子发芽、促进作物茎秆健壮等作用。[20]古人在长期生产实践中,凭借经验总结出用草木灰拌种子的方法。《便民图纂》:“种冬瓜法,先将湿稻草灰,烂和细泥,铺地上,锄成行陇,二月下种”[21]。同时,还发现草木灰可以防治蝗虫,“除蝗法:用秆草灰、石灰等分为细末。筛罗禾谷之上,蝗即不食”[22];“又藏麦:三伏日,晒极干,带热收。先以稻草灰铺缸底,复以灰盖之,不蛀”[23]。

二、以《华北的农村》为例,呈现秸秆再利用样本

近现代农民对秸秆的使用依然普遍,然而专门记录这一现象的文献并不多见。戏曲理论家、历史学家齐如山在晚年写过一本农学著作:《华北的农村》。[24]此书介绍了华北地区的务农技术、各种谷类与菜蔬的特性,以及炊爨特色。作者对农村生活颇为熟悉,又兼具民俗学、历史学的兴趣与背景,对于农村生活的描写具有大量丰富而完整的细节。因此,书中所记载的关于秸秆的内容,可视为近现代农民对秸秆利用状况的一个典型样本。

此书是按照作物的品种来对秸秆进行分类的,包括高粱、麦、稻、谷子等,分类归纳如下。

高粱秸秆“其穗不轧而摔,把粒实摔掉,原穗无伤,用以捆为扫帚、炊帚等物,乡间极为普遍”;“秆之尖上一节,名曰莛秆,或曰箭秆,用以做各种盒匣,又结实又美观,北平花儿市卖花所用之匣子,尽是此物所制”;“秸秆细者则用以扎顶隔。北方屋室多用纸糊,顶上承尘,则用秫秸扎成糊以纸,亦可用几十年”;粗者用项更多,最普通是打箔,“这种箔在农场中是离不开的,遮阳,避雨,架在板凳上晾物,因下边可通风也。悬于檐下窗前,亦可遮阳避雨”;夹篱笆;劈刮成笢,华北蒸馒头盖锅之排子,都是用此扎干草而成;还可用以织席子;最末才当作燃料。[25]

麦子秸秆,下半截只是燃料;上半截“抽出麦莛可以编物”,中外草帽都用得极多;此外还可以编制许多种器具及玩具。麦秆经碌碡轧过后,外皮已去,本身之皮,含玻璃质极多,非常之滑,所以特名曰滑秸,用项包括造纸、盖房和泥以及筑场。北方有一种草纸即是用滑秸加蒲棒及石灰,再加水蒸之,滑秸腐烂,抄为草纸。北方盖房,房顶必加六七寸厚之泥借以隔热隔寒,此泥必夹杂滑秸,否则易裂。筑场,“从周朝到现在,可以说是没什么变化”,秋收之前,必须先把场地耙松,用概[26]盖平,泼水稍渗,即在地面铺上一层滑秸,用碌碡轧平即妥。倘无滑秸,则泥黏碌碡、且轧不平。而且只能用麦秸,因为其他秸秆稍硬,轧场不能平,且不够滑不够坚,轧时容易折断,容易黏在土内。[27]

稻之秸秆为稻草,南方用以捆成绳,用处很多,如捆粗瓷器,都是用它。日本人用以制造盛米之袋;现中国也已有编制者,大粒之粮食都可用以装盛。[28]黍子秸秆可制扫帚,“尤其是扫糠及磨面碾面时所用者,更是非用此不可”[29];棉花的秸秆乃极好的燃料,且所烧之灰,滤为灰水,洗衣服比胰皂还好。[30]玉米秸秆则具有保鲜功能,“玉米虽割下,最好是使果实在秸秆上多停留些日,就是掰下来,也暂不要剥皮,因剥皮稍早,则粒实含水分太多,经风一吹骤干,则粒实顶上发白,而塌下一坑”[31],影响美观与口感。

谷子(书中指小米)“除根以外,都是人畜的食品饲料”,谷子秸秆是很好的饲料。“牲畜所吃有两种名词,一是所有秸秆都名曰草,二是所有谷粒都名曰料。对于小住户来说,并没有许多料喂牲畜,只在牲畜有工作时加料,在没什么工作的时期,差不多就是光吃干草,不过草比大地主及富足人家铡的碎。大城镇卖草料者,都是铡成一寸多长,这种草倘不加料,牲畜是不爱吃的。小住户之草铡得特别短,约不过三分长,所有草节都可爆开,俗名曰豆瓣草。干草本来有甜味,有面质,再铡这样碎,几乎就如加杂粮在内,所以不加料,牲畜也爱吃。不但秸秆作饲料,就是小米碾出之糠皮,也是猪鸡等最好的食料,凡家畜能得小米糠吃者,便可肥健,两三千年以来,就是这个情形。”[32]

禾“秸秆稍甜而皮软,喂牲畜极合宜。”[33]蚕豆茎叶可充为牲畜之饲料,虽不及甘薯之蔓,但比其他豆类之秸秆则好得多。[34]地瓜蔓子、花生蔓子因为所含淀粉很多,作为牲畜的饲料极佳,于喂牛羊等反嚼的兽类尤为合宜。[35]

虽然大部分秸秆不适合直接还田作肥料,但是也有例外。“前边所说之割,乃就地平割下也。凡稍软之谷类,皆如此割法者,因为他的秸秆软,根当然也就软,割完之后,用犁一耕,把此根翻在下层,一经水分,不久便可腐败,变成很好的肥料。若玉米、高粱等根较大,不易腐败,且于耩地有碍,故必须连根铲净也。”[36]

三、传统秸秆再利用方式为何式微

(一)“无意识”的环保

由上文可知,我国自古以来就很善于对秸秆进行再利用。这些方法使用范围广,与日常生活联系紧密,并且相对简便易行、绿色环保。然而,为何在我国进入现代社会后,这些方法渐渐式微?表面上看,似可归结于农民生活水平的提高以及由此带来的生产生活方式的改变。而究其深层原因,还是在于生态观念的缺失。

中国传统农业中,虽然有大量关于节约地力、物尽其用的记载,但这些经验在很大程度上是由于受到土地资源、肥料资源的限制而被迫采取的方式。农史学家曾雄生认为,“修己顺天、节用均分”只是匮乏经济之下社会大众行为的一个方面,最终并没有发展出对生态环境的科学认知。[37]

以秸秆为例,尽管古代典籍中记载了大量与之相关的应用,包括洗涤、肥料、饲料、燃料、日用品制造、河工原料以及医药等等,但是这些记载大多只是在介绍某一具体的工艺流程时顺便提及此物,内容较为简略,技术掌握者并未重视“秸秆再利用方式”对于生态环境的意义。因此,一旦秸秆的用途能够被其他方式替代,且短期内更为廉价和方便(比如就地焚烧),那么农民就不再有动力采取传统的秸秆再利用方式。

(二)本土生态智慧的缺失

到现代社会,随着经济发展与生态环境问题的矛盾日益凸显,社会整体生态环境的保护意识大大增强,而秸秆作为一种体量庞大的“农业垃圾”,对它的再利用问题受到广泛和持续的关注。

根据2010年的数据,我国秸秆资源年产量约8亿吨[38]。目前,秸秆的利用形式主要有“五化”[39],尤其以秸秆还田为主的肥料化利用方式最被推崇。然而该技术在中国示范推广了 20 余年,普及到位率并不高,且进程缓慢[40]。相反,随着农村产业结构调整以及生活条件的改善,秸秆区域性、季节性、结构性过剩现象激增,随意丢弃和露天直接焚烧的现象严重,不仅造成资源浪费、地力损伤、环境污染,甚至导致火灾及交通事故频发[41]。

很多研究分析了秸秆还田率低的原因。吴佳佳等学者认为,与发达国家相比,我国生物质能源开发利用时间相对较晚。目前,我国生物质能源开发利用中的主要核心技术和大部分设备依赖进口,这就导致我国生物质能源开发利用成本高,相对于同类产品,其市场竞争能力弱。[42]张童朝等学者提出,由于秸秆还田将增加农民的生产成本,但是短期内并不会带来明显的经济收益增加,因而农民往往会选择焚弃。[43]邬丽等学者则指出了农村居民认知上的短板:很多人对焚烧危害不明,对秸秆还田的生态意义缺乏了解[44],尤其是老年农民以及社会参与度较低的农村女性。

总体来看,目前对秸秆再利用的研究,基本上将农民视为观念落后、技术缺乏的对象,并且将秸秆焚烧难以禁止的现状,归因于农民的短视与认知不足。然而,回顾我们漫长的秸秆利用史,就会发现中国农民对于秸秆的再利用,有着令人惊叹的想象力与实际操作能力。这些记载,鲜少进入现代生态农业与环境保护相关研究者的视野[45],因此我们如今对秸秆的再利用,只有借鉴国外的经验。然而,由于国情、地理环境、文化背景的差异,照搬经验难免有削足适履之嫌。

(三)传统秸秆再利用方式与现代社会的接轨

目前,在农业、建筑建材行业以及装饰艺术领域,都有了一些类似于传统秸秆再利用方式的尝试。其主要优缺点以及改进方式,总结如下。

农业运用中,主要以过腹还田的方式,将秸秆作为饲料和肥料资源。此举既可以节省粮食饲料,又可以减少化肥用量、提高土壤有机质含量,从而达到增加土壤有机质、培肥地力、降低种植业生产成本、促进农业可持续发展的目的。已有案例显示,通过连年秸秆过腹还田,逐渐改变了盐碱地的土壤理化性状,培肥了地力,使盐碱地变成了高产田。[46]当然,由于农作物秸秆的粗蛋白含量低,粗纤维含量高、质地粗硬,所以被动物营养界视为非常规粗饲料。为此,要想充分利用农作物秸秆作饲料,必须针对其结构和品质特定采取适当的处理技术,包括物理、化学与生物处理法,提高消化率、营养吸收率、适口性。[47]

在建筑建材行业,秸秆材料也有诸多优点。它数量多,且极具环境亲和力,因此很适合作为木材的替代品,以缓解森林资源短缺、木材供应紧张的问题。以稻草、麦秸等为原材料制成的秸秆板,具有结构强度高、承载性能强、加工特性好,防潮、防虫、阻燃特性优良等特点,适用于家具设计与制造、室内装饰与装修等。秸秆板目前已在建筑、室内装饰、家具、地板、包装等诸多领域有了一定应用。然而,由于秸秆原料的收集、运输、储存、质量控制难度较大,导致秸秆板生产成本较高,价格偏贵。此外,消费者受观念制约,仍然偏爱木质材料,对秸秆板的认识多局限于原材料成本低廉,“以次充好”,而对其绿色环保性体会不够直接,终端消费者市场对产品的认知度较低。因此,目前秸秆板产能虽已渐成规模,但发展的最大难题仍是产业化问题。[48]

在装饰设计与包装领域,秸秆因其资源丰富、易于造型、低碳环保、具有民族特色等优点而受到了一些设计师的青睐,但同样也没有广泛使用。比如,秸秆装饰艺术作为传统的民间工艺,被极少部分人传承,作品形制单一,缺乏创新,民众认知度也相对较低。[49]若能丰富其表现内容并能与现代审美相结合,将能更充分地发挥其潜在价值。[50]

虽然不同行业的特点不同,但是总体而言,秸秆再利用的主要制约因素在于,处理秸秆原材料需要较为精细化的操作,而且前期成本投入也比较高,然而大部分人并没有意识到以秸秆为原材料的产品在低碳环保方面的价值,这就导致生产制造商也缺乏动力去大力推广和研发相关产品,从而使得秸秆类产品无法大规模投入生产和流通。因此现阶段,即便被证明是一种很有价值和潜力的材料,大部分秸秆还是摆脱不了作为垃圾被焚烧掉的命运。

因此,要想继承和发扬传统的秸秆再利用方式,从技术上来说固然重要,然而更重要的,是要提高大众对“秸秆再利用”所具有的低碳环保之意义。

四、结语

在史学与艺术领域,越来越多的学者意识到与农业相关的传统民俗、器物所具有的多元价值,然而目前我们对该领域的认知与利用还不够全面。丁晓蕾等学者认为,工具类农业文化遗产具有丰富的历史价值、艺术价值、旅游价值和教育价值。目前的保护利用偏重于器物层面、利用手段过度依赖于旅游业、缺乏系统全面的保护方式和手段是其面临的主要问题。[51]

潘鲁生在《农事器用》的前言里写道,我们所关注的“文化生态”不仅是那些表现环保内容的文学艺术作品或这些作品所反映的与大自然的关系,或是描述一种文化现象,而是从自然生态与人的关系、文化与人的关系入手,去关注那些已经或正在被社会丢弃的人类文明,那些与自然、与人类和谐相处的文化生态,或侧重于以手工文化和民艺为重点内容。[52]

秸秆,或可成为一个融合“农业遗产保护”与“乡村生态振兴”的载体。其一,传统农业文化为秸秆的再利用提供了丰富的场景与途径,因此各地可以因地制宜、深入挖掘区域特色,避免单一的、水土不服的再利用模式。其二,“秸秆的再利用”具有浓厚的日常性质,能够为民俗艺术与农业遗产提供不同于博物馆的、鲜活的保护模式,有利于民俗类文化的复兴。其三,较之塑料制品,秸秆制品具有极高的环境亲和力。在新版限塑令推出的当下,挖掘和推广秸秆的部分日常功能,既是对我国传统生态智慧的遥相呼应,亦是对时代潮流的顺势而为。

注释:

①国家发展改革委、生态环境部2020年1月19日公布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》,到2020年底,我国将率先在部分地区、部分领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用,到2022年底,一次性塑料制品的消费量明显减少,替代产品得到推广。

猜你喜欢
秸秆利用
利用min{a,b}的积分表示解决一类绝对值不等式
中等数学(2022年2期)2022-06-05 07:10:50
利用倒推破难点
解读“一号文件”:推进秸秆综合利用
推广秸秆还田 有效培肥土壤
今日农业(2020年19期)2020-11-06 09:29:40
利用一半进行移多补少
利用数的分解来思考
Roommate is necessary when far away from home
《秸秆漫游记》诞生记
传媒评论(2018年4期)2018-06-27 08:20:22
秸秆综合利用模式探索
利用