郝晓云
(伊犁州农村能源环境工作站,新疆伊宁 835000)
近年来,随着我国农业生产力水平的不断提高,农作物产量逐年升高,伴随而来的是农作物秸秆产量也逐年增加,导致了秸秆产量出现过剩的问题[1],这给农村环境造成了一定的影响。农作物秸秆资源有很多的利用价值需要充分挖掘,加强秸秆的综合利用开发,有利于促进农业可持续发展[2-4],改善农村环境。近几年,新疆维吾尔自治区在秸秆资源利用方面开展了大量工作[5],尤其是在种养结合、农家肥沤制、秸秆能源化工程建设等方面取得了良好的示范成效。目前新疆秸秆利用量达2704.14万t,综合利用率约86.48%[6-7]。
伊犁州直区域(以下简称伊犁州直)常年农作物播种面积为5.15×105hm2[8],根据草谷比测算,每年可产生约500万t农作物秸秆,近三年秸秆综合利用率均在86%以上。伊犁州直秸秆综合利用方式主要是饲料化、肥料化,虽然近几年秸秆综合利用率有了显著提升,但仍存在秸秆随意丢弃、露天焚烧等问题,在浪费资源的同时,也对生态环境造成严重的污染[9-10]。因此,积极探索秸秆肥料化、饲料化、燃料化、原料化、基料化等综合利用方式,挖掘出农作物秸秆更高效、更多元的利用价值,对解决农作物秸秆焚烧、秸秆废弃问题,促进农民增收、农牧业增效等方面意义重大[11]。笔者分析了伊犁州直秸秆综合利用现状及存在的问题,对今后的发展提出对策建议,以期为更好地推进伊犁州直秸秆综合利用工作提供理论依据和决策参考。
伊犁州直主要农作物为玉米、小麦、水稻、棉花等。根据调查统计,2019—2021 年伊犁州直农作物秸秆综合利用率分别为86.90%、91.48%、95.14%。
从利用方式来看,伊犁州直农作物秸秆以饲料化和肥料化利用为主(见表1),二者占比达98%~99%,其中饲料化利用大于肥料化利用,而燃料化、基料化、原料化三种利用方式的占比仅为1%~2%。
表1 秸秆综合利用的五种方式占比 单位:%
1.2.1 饲料化利用成效显著
近年来,伊犁州以建设畜牧业强州为目标,积极推进养殖业发展,2021 年末,伊犁州直牲畜存栏816.25 万头(只),同比增长24.17%[12],饲草料需求量大。从表1 也可看出,秸秆饲料化利用逐年增加。农作物秸秆营养价值丰富,含有反刍动物所需的多种养分,主要含有机质、氮、磷、钾、钙、镁等多种营养成分[13],如玉米秸秆含碳水化合物50%以上,蛋白质3%~5%,脂肪0.5%~1.0%,为饲料化利用奠定了物质基础[14]。因此,农作物秸秆可作为饲料喂养马、牛、羊等牲畜,可为牲畜提供良好的营养成分。玉米、小麦秸秆是最常见的秸秆饲料,伊犁州直常年玉米、小麦种植面积约3.58×105hm2[8],秸秆资源丰富,为州直农区养殖提供了较多的饲草料。秸秆饲料化利用方式主要有:1)将秸秆粉碎或打捆后直接作干饲料;2)将秸秆黄贮、青贮、微贮、氨化等处理后作饲料,后者的营养价值更高,利用效率更高。
农作物秸秆饲料化,1)可以解决马、牛、羊等牲畜冬季饲料的问题,减少了养殖户的投入成本;2)有效遏制了秸秆资源的焚烧和废弃,减少了环境污染,提高了秸秆利用率,保障了交通安全,同时也给农村居民提供一个清洁、舒适的居住环境,对实现农业可持续发展具有重要意义[10];3)促进农户增收。农户将秸秆机械打捆回收后卖给回收利用秸秆的企业或个人,可获得一定收入。以玉米、小麦秸秆为例,按1 hm2农作物产生300 捆(每捆35 kg 左右)玉米秸秆计算,机械打捆成本2~3元·捆-1,市场价8~10元·捆-1,每公顷可为农户增收1800~2100元;按1 hm2农作物产生195捆(每捆25 kg左右)小麦秸秆计算,机械打捆成本2~3 元·捆-1,市场价格10~12 元·捆-1,每公顷可为农户增收1560~1755元。
1.2.2 肥料化利用稳步推进
伊犁州直秸秆肥料化利用方式主要有秸秆机械粉碎还田和秸秆过腹还田。秸秆机械化还田主要是用粉碎机将田间农作物秸秆直接粉碎后,抛洒在地表上,之后翻入土中[15-16],经过腐烂分解后,可提高土壤肥力,从而提高作物产量,一般可增产5%~10%[17],从而实现农业的增产增收,该技术具有显著的经济效益和社会效益[18]。如:玉米产量按15 t·hm-2计算,可增加产量750~1500 kg·hm-2,玉米价格按照2.2 元·kg-1计算,可增加收入1875~3300元·hm-2;小麦产量按照6 t·hm-2计算,可增加产量300~600 kg·hm-2,小麦价格按照2.3元·kg-1计算,可增加收入690~1380元·hm-2。据报道,秸秆还田数量为3 t·hm-2的效果较好,可相当于50 kg磷酸二铵的肥效[19-20]。伊犁州直农作物播种面积为5.15×105hm2[8],如果将伊犁州直1/2 的耕地实施秸秆还田,每年秸秆还田数量可达77 万t,可减少施用化肥19 万t。秸秆过腹还田,是牛、羊等牲畜的粪便经堆沤制成有机肥后又回到农田,可增加土壤肥力,形成了良性循环。
从表1 可以看出,由于秸秆饲料化需求量逐年增大,秸秆肥料化利用呈下降的趋势。
1.2.3 燃料化利用实现突破
近年来州直在积极探索秸秆燃料化利用方式。如霍城县的新疆昊蓝环保生物质能源有限公司以农作物秸秆、废弃木材(废弃木料为破碎后的原料)生产生物质颗粒燃料,年产量2 万t,有较稳定的销售渠道,每吨净利润110 元,年消耗农作物秸秆约1 万t。特克斯县森阳环保科技有限公司,对各类蔬菜秸秆和林果树枝生产1 万t 左右的生物质燃料,年消耗各类秸秆2万t,主要供给当地酒店和40 余户农户,用于生物质锅炉采暖。
1.2.4 原料化利用大有可为
目前秸秆原料化利用的农作物主要为水稻。如察布查尔县良繁场草垫厂用水稻秸秆编织草帘、草绳、草垫,主要供应温室大棚建设和铁路运输货物保护垫使用,年消耗秸秆2000 余t,年收益可达30 余万元。但因生产规模较小,年消耗秸秆量少,亟待扩大规模。
1.2.5 基料化利用潜力较大
秸秆基料化利用主要是用于生产香菇、红菇等食用菌基质,由于该利用方式消耗秸秆量较少,年消耗秸秆量不到1万t,但是应用潜力较大。如特克斯县林地鲜种植专业合作社利用玉米秸秆种植17.3 hm2天山红菇,每667 m2消耗7 t 玉米秸秆,年消耗玉米秸秆1820 t,不仅实现了秸秆资源化利用,还可提高天山红菇的利用价值,增加农民收入,每667 m2地纯收入1.2万元。
综上,州直农作物秸秆主要利用方式为饲料化和肥料化,燃料化、基料化、原料化的应用非常少,但是也在不断摸索中。农作物秸秆资源得到充分利用,不仅可促进农牧业增效、农牧民增收,还促进了农业机械化应用,同时也解决了部分农民就业,增加了农民收入。
虽然通过近几年农业农村部门对秸秆禁烧的宣传、监管力度加大,秸秆焚烧现象得到有效遏制,但仍存在个别焚烧现象。
从目前伊犁州直各县市秸秆综合利用的情况看,秸秆的“五料化”利用方式发展不平衡,饲料化和肥料化利用占比很大,燃料化、基料化、原料化利用占比很小。虽然在“五料化”利用中,秸秆饲料化利用占比最高,但基本都是将秸秆作为粗饲料,打捆离田后直接喂养牲畜,虽然有一定的营养价值,解决了牲畜的饲料问题,但同时干秸秆也存在适口性差、采食量低、消化率低等问题,无法作为反刍动物的单一能量来源[13]。近几年也对燃料化、原料化、基料化利用方面进行了探索,但是总体来说规模较小,消耗秸秆量少。
州直秸秆综合利用有关的龙头型、规模型企业不多,目前只有5 家颗粒饲料加工企业,年加工颗粒饲料10 万t 左右;2 家秸秆燃料化加工企业,年加工生物质颗粒2 万t 左右,企业规模均较小,成本高,技术、资金投入也不足,未能起到带动作用。秸秆综合利用收-储-运-供体系也不完善,对秸秆的利用价值还没有充分挖掘,秸秆综合利用基本处在初级加工阶段,产品附加值低,没有形成成熟的市场机制和完整的产业链条。
秸秆的收、储、运、供各个环节,产业化发展等都需要资金支持,虽然自2019年开始国家对秸秆综合利用进行项目资金支持,但每年的项目数量和资金支持有限。自治区、州、县(市)都缺乏相应的激励措施和资金支持,很大程度上影响了秸秆综合利用有关企业和个人的积极性。
建立县(市)、乡、村三级责任网络,同时加强农业农村局、生态环境局、应急管理局等部门的协调配合,压实责任,加大秸秆禁烧和秸秆综合利用的监管力度,确保州直范围内全面禁止露天焚烧秸秆。
1)大力推进饲料化利用。州直每年农作物播种面积约5.15×105hm2,其中玉米、小麦播种面积达3.58×105hm2,可产生秸秆约400 万t,为我们做大做强农区畜牧业提供了有利的物质基础。依托秸秆饲料加工企业,推进玉米、小麦等秸秆生产颗粒饲料、配方饲料等技术,提高秸秆饲料的营养价值和利用效率,改善秸秆的适口性和转化率,不断壮大秸秆养畜产业。2)积极推进肥料化利用。积极开展秸秆堆沤还田、过腹还田、生产有机肥等试验示范,示范成功后在州直范围内推广,从而提高州直耕地土壤肥力,降低农业生产成本。3)积极探索秸秆原料化、燃料化、基料化利用。探索利用水稻秸秆生产人造板材、非木浆纸等新技术、新工艺;发展以油葵、甜叶菊、薰衣草、棉花等秸秆为原料的生物质颗粒燃料,提升秸秆燃料化利用比例;推动以玉米、棉花秸秆为基料的食用菌生产[21]。最终形成以饲料化为主,肥料化为辅,燃料化、原料化、基料化并存的州直秸秆综合利用格局。
1)培育壮大本地秸秆综合利用龙头企业,支持、鼓励州直现有的秸秆综合利用有关企业引进开发技术含量高的秸秆回收、运输、加工利用各个环节的技术工艺和装备,提升秸秆综合利用技术。2)加大招商引资力度。重点在伊宁县、新源县、霍城县、尼勒克县、察布查尔县等秸秆资源量较大的县市,引进疆内外技术先进的秸秆综合利用企业,大力发展秸秆精深加工,重点发展秸秆生产生物质颗粒饲料、颗粒燃料等新技术、新方法,不断拓展秸秆利用领域,提高秸秆附加值,提升综合利用效益。
积极争取国家、自治区有关秸秆综合利用项目建设资金,利用好补助资金,对秸秆生产饲料、生物质燃料、收储运体系建设等重要环节,加大资金扶持的力度和精准度,提高企业、农户回收秸秆的积极性。
充分利用广播、电视、网络等媒体,从不同角度、不同层面对秸秆综合利用理念和新技术进行科普宣传,不断提升群众对秸秆综合利用技术好处的认识,增强群众的环境保护意识和可持续发展理念。