烟株残体回收处理模式研究

卓小平 任仕荣 冯彦军 彭玖华

摘 要：烟株残体的回收处理和利用模式对烟农和烟草行业十分重要，也关系着烟叶的可持续发展。为最大限度回收利用烟株残体，该研究对4种烟秆处理模式的流程、主要技术难点及优缺点进行了探讨，结果表明：“烟株残体+烟农+合作社+有机肥”模式适合巫山生产实际，可以最大限度对烟秆进行综合利用，减少对环境的污染。

关键词：烟株残体;处理模式;综合利用

中图分类号 S572.04 文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）15-0055-03

Study on Treatment Mode of Tobacco Residue

ZHUO Xiaoping et al.

（Wushan Branch of Chongqing Tobacco Company， Chongqing 404700， China）

Abstract： The treatment and utilization mode of tobacco stem is very important for tobacco growers and tobacco industry， and also related to the sustainable development of tobacco leaves. This paper mainly discussed the mode， process， main technical difficulties， advantages and disadvantages of the current four methods of tobacco stem treatment， "tobacco residue + tobacco grower + cooperative + organic fertilizer" mode was suitable for the actual production of Wushan mountain， which could maximize the tobacco pole comprehensive utilization and reduce environmental pollution.

Key words： Tobacco residue; Treatment mode; Comprehensive utilization

綠色发展是关系全中国乃至全世界发展的重要理念。要积极发展保护好生态环境，绿色发展迫在眉睫，是功在当代、利在千秋的事业，绿水青山就是金山银山。中国是一个农业大国，2018年全国粮食总产量为6.58亿t，每年约产生7亿t秸秆，大量生物“废弃物”随意处理或焚烧，导致大气遭到严重污染[1]。烟草行业同样面临相同的问题，烟叶产区的烟秆随处可见，尤其在烟叶生产相对集中的区域更为严重。目前全国烟秆产量约为450万t[1，2]，仅巫山每年就产生约2万t，烟秆资源十分丰富。烟秆有机碳含量为90%～95%，K、Ca、Mg、B、Cu、Fe、Mn、Na、Zn等矿质元素含量十分丰富[3]，加强烟秆资源的能源化利用，变废为宝，具有深远的环保意义。目前针对烟秆的处置和利用方面的研究较多[4-7]，但主要集中在烟秆有机肥，且缺少推广方面的文献，烟农还是以焚烧、丢弃等处理方式为主。随着经济的发展，烟秆作为燃料使用越来越少，更多的烟秆成为废弃物，被直接焚烧或丢弃在田边、沟边，不仅污染大气，还对土壤造成病毒污染。巫山作为典型的山地烟区，立体气候明显，交通不便，生产片区较为分散，烟田主要以坡田为主，机械化程度较低。为此，本研究探讨了不同的烟秆处理模式，以最大程度减少烟秆对环境的污染，提升烟秆的综合利用，为巫山烟区的烟秆回收处理提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验概况 试验于2019—2020年分别在巫山县烟草公司骡坪基地单元、巫山县明态农业专业合作社开展。烟叶刚刚采收结束，烟秆为绿色，用粉碎机粉碎后直接撒施还田，然后进行翻耕，按照0.067hm2烟秆还田0.067hm2地的用量开展。烟秆有机肥的制作采用湖南碧野农业科技开发有限责任公司生产的ZF-7.5型秸秆生化处理制肥机，相关技术操作均按照ZF-7.5型制肥机的要求进行。

1.2 试验方法

1.2.1 “烟株残体+烟农+燃料”模式 烟叶采收结束后，将剩余在烟田的烟秆和烟根拔出，整齐摆放在烟田中，待烟秆和烟根全部干燥后，将这些残体运输储藏在固定场所作为燃料使用，或将这些残体堆放在烟田中作为烧制火土灰的燃料。

1.2.2 “烟株残体+烟农+秸秆还田”模式 在烟叶采收结束后，将剩余在烟田的烟秆和烟根拔出，趁烟秆含水量在70%左右时及时进行粉碎，然后均匀撒施在烟田中，结合烟田冬耕将烟株残体全面翻压到田间。

1.2.3 “烟株残体+烟农+合作社+有机肥”模式 烟叶采收结束后，将剩余在烟田的烟秆和烟根拔出，待烟株失水50%后由合作社统一回收，按照相应的生产工艺制成有机肥。生产工艺主要包括：原料秸秆收集—原料粉碎—有机肥配方配比—专用锅炉高温杀菌—加入菌株适温发酵—成品出炉—常温扩繁—成品堆沤—称重装袋—成品销售。

1.2.4 “烟株残体+烟农+合作社+公司+生物质燃料”模式 烟叶采收结束后，将剩余在烟田的烟秆和烟根拔出，整齐摆放在烟田中，待烟秆和烟根全部干燥后，由合作社统一回收，按照相应的生产工艺制成生物质燃料颗粒。生产工艺主要包括：原料秸秆收集—原料粗粉—干燥—原料细粉—除尘—物料输送—制粒—颗粒输送—冷却—筛分—成品库—成品装袋—成品销售。

2 结果与分析

2.1 “烟株残体+烟农+燃料”模式 “烟株残体+烟农+燃料”是一种相对粗放、原始的处理方式。随着农村生活水平的提高，家用电器、煤气等的使用日益广泛，农民对秸秆作为燃料使用的需求急剧下降，致使烟秆作为生活燃料使用相对较少。燃烧后的烟株残体作为一种肥料，钾、钙、镁等矿质元素含量十分丰富，这也是导致农作物秸秆被大量焚烧的主要原因。但秸秆焚烧易引燃周围的易燃物，导致火灾;同时火土沤制产生大量烟雾，严重污染空气质量，造成空气能见度下降，易引发交通事故，危及人身安全。

2.2 “烟株残体+烟农+秸秆还田”模式 “烟株残体+烟农+秸秆还田”是一种直接还田方式，简单、方便、快捷、省工。秸秆还田又分为翻压还田和覆盖还田。烟秆还田主要以翻压还田为主。烟秆还田必须提高粉碎质量，秸秆粉碎长度应小于5cm，并且要撒匀;烟秆被翻入土壤后，在分解为有机质的过程中要消耗一部分氮肥，所以要配合施足速效氮肥;浇水加速秸秆腐化，整地后一定要浇好蹋墒水。烟秆还田对次年烟叶生产也会造成一定影响，秸秆腐化速度慢，养分释放缓慢，可能导致烟株后期贪青晚熟;烟株本身都带有一些病毒，还田后容易将烟株原有的病原菌再次带入烟田;烟秆腐化过程中微生物也需要吸收养分，容易造成微生物与农作物争肥的现象;部分烟秆翻压不及时，烟秆水分含量偏低，烟秆不易腐化。秸秆还田具有良好的改善土壤效果，尤其在提高土壤生物活性方面具有重要作用。秸秆在分解过程中对土壤氮素的影响不会影响到烤烟的发育和烟叶质量[8]。

2019—2020年巫山骡坪基地单元试验测算秸秆还田成本为520元/hm2，其中将烟秆拔出后摆放成堆200元、烟秆粉碎人工和用电70元、粉碎机运输费100元、翻耕150元，费用成本不包含机器磨损和折旧，若将折旧费用计算在内，处理成本更高。

2.3 “烟株残体+烟农+合作社+有机肥”模式 “烟株残体+烟农+合作社+有机肥”是一种绿色环保的处理模式。烟秆中N、P2O5、K2O含量分别为1.44%、1.69%、1.88%，其养分总含量尤其是K2O的含量远高于稻草、小麦秸秆和玉米秸秆，是一种尚未得到充分利用的有机肥料资源[9]。将烟秆制成有机肥一并归还于土壤，不仅可以提高土壤有机质含量，而且可为下季作物的生长提供有效养分并减少化肥施用，尤其是同科作物，烟秆有机肥能显著提高烟株株高和叶面积等农艺性状[10]。烟秆制成有机肥模式的难点是生产工艺中对杀菌的要求较高，尤其是虫卵和病原菌，若对虫卵和病原菌的杀灭不完全，可能会造成施用烟秆有机肥的田块大面积暴发病虫害，继而导致绝收。

通过对巫山县明态农业专业合作社生物有机肥厂试验成本核算得出，每生产1t烟秆生物有机肥的成本为757.5元，其中材料成本200元、饼肥200元、生物菌剂15元、水电煤85元、人工成本200元、包装及运输57.5元。每生产1t玉米秆生物有机肥的成本为977.5元，与烟秆有机肥相比主要是材料成本上涨至420元，其他成本没有变化。目前市场上有机肥售价在850～1050元，主要用于脆李、柑橘等经济作物。

2.4 “烟株残体+烟农+合作社+公司+生物质燃料”模式 “烟株残体+烟农+合作社+公司+生物质燃料”是一种环保且可多方向利用的处理模式，具有广泛的使用前景[11]。生物质燃料颗粒是由烟株秸秆、花生壳等分散生物质原料经专业设备加工而成的颗粒状燃料，具有运输存储方便、挥发分高、固定碳、S含量低、二氧化碳零排放、二氧化硫低排放和可再生等特点，可广泛应用于农村炊事取暖、城镇居民取暖、洗浴及城镇集中供暖，是一种清洁环保且可再生能源。烟秆制成生物质燃料颗粒的生产成本较高，同时远距离运输费用较贵，单独由烟秆制成的生物质燃料颗粒的燃烧值只有17259kJ/kg，只相当于原煤的58.88%（我国规定标准原煤的热值为29309kJ/kg）[12]。另外，生产过程中会产生大量粉尘，对环境保护的要求较高。

通过对奉节金醇农业专业合作社生物质燃料颗粒厂的调研发现，每生产1t生物质颗粒燃料的成本为900元，其中材料成本450元、粉碎加工烘干成本150元、人工成本140元、电费110元、包装袋35元、机械维护60元，不包含机器的磨损和折旧，若将成本摊销在产品上，产品的生产成本更高。原材料和烘干2项占了总成本的66.67%，这是由于烟秆都生长在高山地带，空气湿度较大，需要增加额外的烘干成本，若在低海拔地区加工可降低烘干成本，但烟株残体和成品销售的运输成本会相应增加;材料成本的450元/t主要用于烟秆回收的运输成本，这是由于烟田较为分散且海拔差异大，再加上烟草秸秆体积大、单位重量轻等，导致原料成本偏高，这与韩非的结论一致[1]。目前市场上生物质颗粒燃料的成本价在700～850元，但燃烧值较实木生物质颗粒低[10]，导致烟秆生物質颗粒在市场上没有竞争优势，

3 讨论

巫山烟区主要分布在海拔800～1500m的中高山地带，烟田海拔差异大，且坡度较陡，70%的田块为坡地，10%的田块坡度>30°，只有少量田块为平地。巫山属于典型的亚热带季风性湿润气候，雨量充沛，立体气候明显。巫山烟区烟农种植规模较小，近5年全县种烟农户平均种植面积都低于1.6hm2。烟农较为分散，分布在17个乡镇，平均每个乡镇只有108户，且乡镇之间距离较远，都远离县城，最南边和最北边的距离可达280km，除笃坪乡外，其余乡镇集中程度均比较低。

随着农村生活水平的提高，家用电器、煤气等得到广泛使用，秸秆作为燃料使用的需求急剧下降。烟秆有机肥制作成本为757.5元/t，烟秆还田成本为520元/hm2，生物质颗粒制作成本为900元/t，烟秆还田成本最低，烟秆制成生物质颗粒成本最高。从当地生产销售实际看，有机肥的销售渠道宽、销售成本最低，果农接受程度高，而烟秆生物质颗粒售价偏高，燃烧值低，没有竞争优势。由于烟农种植规模较小，烟农较分散，烟秆集中回收难度大，回收成本高，不利于烟株的集中处理，因此在实际生产中采取分散与集中相结合的方式，各站点实行集中处理，全县分站分散开展，实行大统一、小区分。

综上所述，在巫山烟区分片区建设小型有机肥厂，由合作社开展“烟株残体+烟农+合作社+有机肥”模式，同时辅以燃烧处理的综合处理模式较为符合巫山的生产实际，能够最大程度地对烟秆进行综合利用，减少对环境的污染。

参考文献

[1]韩非，王瑞.烟草秸秆生物有机肥产业化绿色发展的现状与策略[J].中国烟草学报，2016，22（03）：126-132.

[2]吴福芳，沈晓宝，谭兰兰，等.烟草秸秆的综合利用与展望[J].阜阳师范学院学报（自然科学版），2015，32（04）：49-55.

[3]易克，孙康，杨文蛟，等.烟秆-菜籽饼有机肥对烤烟生长发育及产量质量的影响[J].湖南农业科学，2018（11）：50-52.

[4]彭国勋，李平，吴锡刚，等.烟草废弃物资源化利用研究进展[J].安徽农业科学，2013，41（09）：4036-4038.

[5]唐天宽，汪意湘，彭邱强，等.烟草废弃物利用研究概况[J].农业与技术，2012，32（08）：22，28.

[6]李利民，胡平翠.烟稻轮作模式下烟秆还田效果研究[J].现代农业科技，2016（04）：201，207.

[7]姜超强，沈嘉，王火焰，等.烟秆还田对水稻产量和养分吸收的影响及其替代钾肥的效果[J].应用生态学报，2016，27（12）：3969-3976.

[8]陈雪，王发鹏，朱维华，等.秸秆还田时烤烟氮素的吸收与利用研究[J].安徽农业科学，2007（01）：127-128.

[9]宋丽丽，张志平，王光路，等.不同预处理方法对烟秆酶解产糖和结构特征的影响[J].轻工学报，2019，34（03）：52-59.

[10]姚珊珊，谢华东，王溶.不同土壤改良方法对黔江植烟土壤养分和pH的影响[J].安徽农业科学，2015，43（34）：196-198.

[11]莫静之.烟秆生物质燃料在烟叶烘烤中的应用研究[D].长沙：湖南农业大学，2019.

[12]温丽娜，陶琼，欧阳进，等.农林生物质原料热值比较及烟秆-玉米秆生物质燃料优化配方研究[J].湖南农业科学，2016（01）：43-46.

（责编：徐世红）