李宏宇,王秀波
(1.吉林省农业环境保护与农村能源管理总站,吉林 长春 130033;2.长春市双阳区农村新能源开发服务中心,吉林 长春 130600)
农作物秸秆以玉米、小麦、水稻、大豆秸秆为主体,秸秆不仅可以还田增加土壤的有机质,也是重要的能源物质。但近些年来,秸秆的利用率不容乐观,农村秸秆乱堆乱放的现象仍到处可见,不仅造成了资源浪费,还严重的污染环境。为提高秸秆综合利用率,解决秸秆资源浪费现象,分析如下。
农村秸秆乱丢乱放现象成为农村环境污染的主要源头之一,为倡导习近平总书记“金山银山不如绿水青山”的环保理念,应充分加大秸秆的综合利用率,减少农村秸秆焚烧和乱堆乱放的现象。东北作为中国重要的农业生产地区,2009 年调查数据显示, 辽宁、吉林、 黑龙江三省秸秆年产总量为9628.37 万吨,2019 年东北农作物的秸秆产量超过2 亿吨。 随着农业生产技术的不断发展, 秸秆的产量也在不断的提高。近年来吉林省秸秆年产出量约为4000 万吨,庞大的秸秆产出量为秸秆处理带来了不容小视的困难。据调查显示,每100 kg 秸秆中氮、磷、钾的含量分别占0.48%、0.38%、1.67%, 相当于 2.4 kg 氮肥、3.8 kg 磷肥、3.4 kg 钾肥[1]。
调查数据显示,2015 年东北地区秸秆总产出量约为1.59 亿吨[2],2019 年东北的秸秆产出量约为2 亿吨。2020 年东北地区秸秆利用率达80%。减少秸秆的污染和加大秸秆的综合利用率已迫在眉睫。随着社会经济技术的不断发展,秸秆综合利用率也在不断的提高。
表1 稻草、小麦、水稻、玉米秸秆营养成分
东北是中国重要的畜牧养殖地区之一,随着东北庞大养殖畜牧业的逐渐形成,对饲料的需求量也越来越大,秸秆经深加工饲料化,不仅降低了养殖成本,还可以通过动物过腹还田。秸秆中含有动物需求的营养成分,其中粗蛋白、粗脂肪、干物质等含量如表1 所示[3]。加大了秸秆利用率,减小养殖成本。过腹还田增加了土壤中有机质的含量,从而减少化肥的使用。 实践证明,将秸秆过腹还田的方法大大降低了对环境的污染。
随着石油煤矿、天然气资源的日益衰竭,寻找新能源替代的步伐越来越快,秸秆制作沼气燃料,将秸秆能源化无疑是秸秆综合利用最经济、最直接、最有效、最快捷的方法之一。秸秆具有较高的热量价值,平均每吨秸秆的产热约为1750 kcal/kg, 相当于0.5 吨煤的燃烧热量值, 故将秸秆通过沼气池发酵制作沼气。产生的沼气可以做燃料,沼渣中含有丰富的N、P、K 可用于农业种植中, 不仅增加土壤有机质的含量,还可以降低化肥的使用。
秸秆具有较高的纤维含量及结构韧性。随着市场纤维性物质的需求量越来越大,农作物秸秆已纳入纤维生产材料之中。 秸秆作为工业原料不仅价格低廉,而且具有较大的资源储存量。 随着造纸业的快速发展,农作物秸秆已成为造纸生产原料,如玉米秸秆中的秸皮纤维含量高,出浆率相对可观,是造纸业中较好的廉价生产原料。 秸秆不仅纤维含量高,而且纤维组织结构较强,利用秸秆这一优势,可将秸秆深加工制作草席、草帘、草绳、草帽等。 从而提高农作物秸秆的工业化价值,降低了秸秆对环境的污染。
由于农作物的秸秆产量较大,不便运输且运输成本较高,部分秸秆加工成本较高,超出秸秆处理的使用价值。因此,东北部分地区采用秸秆直接还田。东北地区大部分是采用机械化将秸秆粉碎还。由于东北地区常年温度偏低,气候相对干燥,位于土壤表层的秸秆分解速度较慢。 研究表明,直接还田的秸秆掩埋深度应大于18 cm,才能满足农作物秸秆腐烂分解的基本要求。
东北地区农业技术集成化程度发展相对迟缓。并且由于农作物秸秆种类繁多,如玉米、小麦、水稻、大豆、高粱等,单一秸秆机械化加工配套设施不够全面。秸秆综合利用的相关配套设施集成化程度低,导致秸秆工业化、能源化、气化等转化效率降低,从而限制了秸秆的综合利用率。 同时相关加工企业规模较小,秸秆处理技术的集成化尚未全面普及,加工生产线自动化程度低,未能全面提高农业技术集成程度。
东北地区秸秆回收价格较低,农民运输秸秆成本高,劳动强度大。 尽管近年来大力推广农业机械化生产、还田、秸秆综合利用举措,但面对工业、商业、农业的全面发展,东北地区对秸秆综合利用的财政投入资金依然不足, 不能充分调动农民与生产企业的积极性。
由于农民回收秸秆成本高,劳动强度大,秸秆综合利用的意识尚未广泛普及,农村秸秆乱堆乱放的现象依然存在。 为加大秸秆的综合利用,应加大宣传力度,通过电视、广播、群众大会等,普及秸秆综合利用的益处,并广泛宣传秸秆乱堆乱放对环境造成污染以及对资源造成浪费。 深入民间地头,推广先进的农业机械以及成熟的作业模式,引导农民、农业合作社以及相关企业积极投入到秸秆综合利用的行动中。
建议以政府牵头统一引导,加大生产企业的项目推广,加大财政支持力度。拓宽财政资金的引导范围,加大农业机械的使用补贴、 加大秸秆还田作业补贴、加大秸秆收储站的建设、加大食用菌生产企业的多层次补贴。 规范生产企业的标准和操作流程,加强引导农作物秸秆综合利用的市场主体。强化政府对农业财政政策,应加大农民对秸秆回收的补贴力度,从而一定程度上提高农民对秸秆回收利用的意识。