郭春平 吴志林 王建萍 陆跃宏 王丽芳 李维龙 刘 佼
(1.玉溪市乡村产业发展中心 云南玉溪 653100;2.云南省易门县农田建设工作站 云南易门 651100;3.云南省易门县农村环境工作站 云南易门 651100)
易门县国土面积1 571 km2, 山间盆地面积为46.77 km2,占总面积的3%,其余是广大的山地面积,占总面积的97%,是典型的丘陵山区农业县。 全县共7 个乡(镇)街道,耕地面积34.39 万亩,农业人口14.34 万人,人均耕地2.41 亩,周年农作物种植面积40 万亩左右,其中,大春农作物每年22 万亩左右,以种植玉米、水稻、烤烟、蔬菜、薯类、杂粮等为主;小春农作物每年18 万亩左右,以种植小麦、豌豆、蚕豆、油菜、蔬菜、薯类、杂粮等为主。 为摸清农作物秸秆资源利用方式,针对作物种类多、秸秆利用传统单一、分布散、综合利用占比不清、新技术利用开发难等问题,易门县农田建设工作站以《第一次、第二次全国污染源普查》成果、统计台账、问卷调查为依据,对农作物秸秆资源利用进行综合分析, 阐述当前农作物秸秆利用现状、存在的问题,并提出开发利用的建议和措施。
2007 年,通过对全县22.457 万亩农作物进行普查,作物秸秆产生量为7.311 万t,在秸秆资源量中,综合利用量为6.184 万t,利用率为84.6%(表1)。
表1 第一次污染源普查中秸秆利用情况
2017 年, 对不同区域91 块典型地块进行普查,面积156.02 亩,秸秆产生量73.278 t,其中:秸秆利用量62.647 t,利用率85.5%,与第一次普查分析相比,利用率提高0.9 个百分点(表2)。
表2 第二次污染源普查中秸秆利用情况
原易门县土壤肥料工作站10 年来的统计台账表明,2010-2019 年秸秆综合利用率分别为72.5%、78.0%、79.9%、84.0%、81.3%、85.4%、89.9%、91.5%、90.6%、90.9%,利用率呈上升趋势。其中,2010 年的统计台账,与相近年2007 年的第一次普查秸秆综合利用率84.6%相比,利用率减少12.1 个百分点;2017 年的统计台账,与2017 年第二次普查的秸秆综合利用率85.5%相比,利用率减少6 个百分点,说明统计台账与2 次普查结果存在一定差距(表3)。
表3 2010-2019 年统计台账中秸秆利用情况
2019 年底, 发放问卷180 份, 收回有效问卷152 份,涉及地块数509 块,其中,玉米137 块、烟草80 块、 豆类77 块、 油料63 块、 水稻55 块、 小麦52 块、蔬菜34 块、甘蔗5 块、薯类3 块。 通过汇总分析,加权平均秸秆综合利用率为88.4%,与2019 年统计台账的综合利用率90.9%相比, 减少2.5 个百分点,基本吻合(表4)。
表4 2019 年问卷调查汇总
通过对比分析表明, 统计台账与2 次普查结果存在微小差异,而与问卷调查基本相吻合,说明易门县近10 年的秸秆资源利用统计台账基本真实可靠,具有较大的参考价值。
以2019 年统计台账为例,全县农作物总播面积39.991 万亩,经济总产量18.675 万t,周年秸秆资源总量15.429 万t,人均占有量1.08 t。 在秸秆总量中:玉米7.356 万t、 蔬菜3.616 万t、 小麦1.414 万t、薯类0.969 万t、 水稻0.767 万t、 油料0.60 万t、 豆类0.426 万t、烟草0.196 万t、其他0.061 万t、甘蔗0.024 万t。秸秆综合利用量14.026 万t,占90.9%。其中: 直接还田7.585 万t, 占总量的49.16%; 饲料4.302 万t,占总量的27.88%;堆肥1.997 万t,占总量的12.94%; 燃料0.138 万t, 占总量的0.89%; 原料0.005 万t,占总量的0.03%(表5)[1]。
表5 2019 年主要作物秸秆利用率汇总
3.2.1 秸秆资源量逐年增加 统计显示, 全县秸秆资源量呈现逐步上升趋势,从2010 年的13.585 万t,增 加 到2019 年 的15.429 万t, 增 加1.844 万t,增13.6%。 原因分析:一是随着农作物产量的持续增产而增加;二是随着种植结构的进一步优化,全县小麦面积的压缩,蔬菜等经济作物面积扩大,复种指数提高, 秸秆资源量相对增加。 2019 年秸秆资源总量15.429 万t,相比2010 年的13.585 万t 增加1.844 万t,增加13.6%。 其中:蔬菜秸秆量增加2.532 万t,粮油、烟草等作物秸秆增加2.859 万t,水稻、小麦作物秸秆减少3.547 万t(图1)。
图1 2010-2019 年易门县秸秆资源量
3.2.2 秸秆资源种类多 从品种分布来看, 主要以玉米、蔬菜、小麦、薯类、水稻秸秆为主,占91.5%。 其中:玉米秸秆占比最高,达到47.68%,蔬菜、小麦、薯类、水稻、油料、豆类、烟草、甘蔗、其他等作物秸秆占比 分 别 为23.44%、9.16% 、6.28% 、4.97% 、3.89% 、2.76%、1.27%、0.39%、0.16%(图2)。
图2 2019 年易门县农作物秸秆资源量占比
3.2.3 秸秆资源分布散 一是秸秆资源分布较散。2019 年秸秆资源总量15.429 万t, 其中: 龙泉街道3.209 t,占20.80%;铜厂乡2.916 万t,占18.90%;绿汁镇2.059 万t, 占13.35%; 浦贝乡1.920 万t,占12.44%; 六街街道1.897 万t, 占12.30%; 十街乡1.737 万t,占11.26%;小街乡1.691 万t,占10.96%。秸秆资源总量中,蔬菜秸秆主要分布在坝区及河谷;玉米、类麦、薯类秸秆主要分布在山区乡镇;水稻、甘蔗秸秆主要分布绿汁江流域和扒河流域; 豆类和烟草秸秆在各乡镇分布均匀。 二是由于受丘陵山区的特性影响,农户承包地分散,田块零碎,还田机具在小田块中作业不方便、功效差(图3)[2]。
图3 2019 年各乡镇秸秆产生量
3.2.4 秸秆综合利用率不断提高 由图4 可知,秸秆综合利用率由2010 年的72.5%提高到2019 年的90.9%,提高了18.4 个百分点。 按照农业农村部2018年10 月在“东北地区秸秆处理行动现场交流暨成果展示会”提出的,到2020 年全国秸秆综合利用率要在85%以上,2019 年12 月在辽宁沈阳举办的“秸秆综合利用经验交流活动”公布的数据显示,全国秸秆综合利用率已达到85.45%,有10 个省的利用率超过90%,近50%的县区利用率超过90%,易门县秸秆利用率已进入超过90%的县区行列。 原因分析:一是随着农业机械化普及和农业技术的改进,秸秆机械化还田面积逐步扩大。 据易门县农机管理部门统计,“十三五”末,全县拥有农业机械6.87 万台(套),周年机耕机耙率达到89%。 其中,大中型轮式拖拉机63 台,配套粉碎机11 台, 近3 年共完成秸秆粉碎还田7.114 万亩。 二是出台了《易门县全面禁止秸秆焚烧管理办法》,随着禁烧宣传力度的加大, 秸秆综合利用率得以提升。 三是随着畜牧产业的发展, 秸秆饲料利用率大幅度提升。 据易门县畜牧水产站统计,2019 年全县大牲畜存栏10 830 头, 按每头日消耗秸秆8 kg 计, 年消耗约3.12 万t; 能繁母猪存栏30 806 头, 按每头日消耗秸秆1 kg 计, 年消耗约1.11 万t;全年饲料用秸秆4.23 万t,这与2019 年农业统计台账秸秆饲料用量4.302 万t 相一致。
图4 2010-2019 年易门县秸秆利用率
秸秆直接还田虽然可以增加土壤有机质, 改善土壤性状,减轻农民离田处理秸秆的负担。 但秸秆直接还田,会将秸秆所带病菌、虫害埋伏地下,易造成下季作物病虫害多发,同时,如果秸秆还田过多、分布不均、深翻不够,会导致分解腐熟慢,影响下季作物发芽、生根。
结合普查成果、统计台账和问卷调查比较分析,全县秸秆资源利用方式不外乎直接还田、用作饲料、堆沤还田等模式, 而且年度之间和乡镇之间的利用模式、比例大同小异,缺乏适宜农户分散经营的秸秆利用小型化、实用化技术。 在2019 年的秸秆资源总量中,直接还田49.16%,用作饲料27.88%,用作堆肥12.94%,用作燃料和原料0.93%,随意遗弃8.93%,田间焚烧0.16%。 在直接还田中主要是采用留高茬还田、秸秆粉碎翻压还田、秸秆覆盖还田等方式;饲料化利用主要是秸秆饲喂后,经禽畜消化后变成粪、尿施入土壤还田,包括直接饲喂和青贮、氨化后饲喂;堆沤还田主要是在田间地头挖坑, 将作物秸秆自然堆放发酵进行腐熟(图5)[3]。
图5 2019 年易门县秸秆资源量去向
一是秸秆基料、原料化利用低。 目前,易门县食用菌产业发展处于起步阶段,只有个别龙头企业、专业合作组织、种植大户小规模开展食用菌栽培,以秸秆为基料的秸秆用量还不大,规模生产育苗基质、栽培基质还有待进一步培育。 而以秸秆为原料的加工也仅仅停留在草席和草墩编织上, 年收购量在100 t左右。二是秸秆能源化利用较少。在国家政策的扶持下,易门县先后建成农村沼气池30 678 座,但随着农村的劳动力大多外出打工, 秸秆作为沼气原料用量越来越少,加之沼气池进出料麻烦、危险大、产气量低,以及电磁炉、液化气、节柴灶、太阳能热水器等的推广应用,沼气池已转变成为农村户厕用化粪池。 而秸秆固化成型燃料、秸秆热解气化、直燃发电和秸秆干馏等应用技术在易门县还是空白。
近年来,虽然国家实施了购机补贴,农田作业机械拥有量得到大幅度提高, 秸秆综合利用取得了一定成效。 但是,由于种植业产出效益低,秸秆转化利用增加了农民农业生产成本, 国家又无秸秆利用补贴政策,部分农户不接纳机械粉碎还田,导致农业机械有效作业时间短,弱化了秸秆处理能力。
全国政协委员赵雨森在2019 年政协提案中呼吁:“要从根本上解决秸秆离田利用问题, 建议国家继续研究制定切实可行的政府综合补贴政策, 将秸秆还田技术纳入农业综合补贴, 从经济上鼓励农民实施秸秆还田的积极性”。 建议对秸秆机械化粉碎还田每亩补助40 元,同时对秸秆离田打包作业和秸秆腐熟作业给予一定的补贴, 引进秸秆商品化生产企业,提高秸秆产业化加工能力。 围绕秸秆“五化”的综合利用和发展目标, 结合农作物布局和秸秆生产实际,应多部门联动,开展调研谋划,编制农作物秸秆综合利用中长期规划, 合理确定秸秆各种用途的利用项目,推动秸秆产业化发展。
秸秆机械化粉碎还田具有快速、简便的优势,近年来易门县秸秆机械化粉碎还田技术得到了较快发展,2017-2019 年,共在小麦、玉米、烤烟等作物上完成秸秆还田7.114 万亩。 其中,2017 年易门被列为全国小麦全程机械化示范县,2018 年被云南省农业厅列为全省玉米全程机械化示范县之一, 受到了省、市、县的一致好评,农机社会化服务的作用和功能得到进一步增强,凸显了农机主力军的地位。 为巩固秸秆机械化粉碎还田的前期成效, 政府应出台相应的农作物秸杆还田补助政策, 定制生产适应山区推广应用的小型收获、粉碎、捡拾打捆配套机械,减少农民的成本投入,加大丘陵山区秸秆的利用力度。
目前,各地作物秸秆堆沤腐熟方式简单粗放,存在腐熟时间长、不完全、效果差等问题。 各级农技人员要积极指导农民, 选择田间地头和便于操作的地方开挖堆捂坑,将收获秸秆分3 层堆放(玉米等硬秆需粉碎), 按比例添加0.1%的腐熟剂、0.5%的尿素进行堆捂发酵, 根据秸秆含水情况适当补充水分后,在秸秆堆上覆土或用废旧地膜盖严, 使其充分发酵腐熟。
秸秆覆盖还田保护性耕作技术, 是用作物秸秆覆盖地表, 并对农田实行免耕少耕的一项农耕技术。 面对近年来干旱日趋严重的情况, 结合易门县实际和农户的操作经验, 可采用整秆秸秆覆盖或粉碎秸秆覆盖下季作物的方式, 起到调节地温、 减少土壤水分蒸发、 抑制杂草生长和增加土壤有机质的作用。
一是引进有机肥生产加工企业。2020 年,易门农业农村局正在引进2 家有机肥生产企业进行商谈,但是由于要解决土地及污染问题, 项目一直在商讨中。 建议地方政府尽快出台相关优惠政策,从土地安排和税收上给予扶持, 进一步建立秸秆收集和物流体系,促进有机肥厂生根落地。 二是推动食用菌产业发展。 依托易门县每年举办的“中国·云南野生菌交易会”平台,大力发展以秸秆为基料的食用菌生产,培育壮大秸秆生产食用菌基料龙头企业、 专业合作社组织、种植大户,优化秸秆利用模式。