○河南省夏邑县农机服务中心 祁长春 程 杰
近年来,河南省夏邑县以提高秸秆综合利用率为目标,以秸秆综合利用政策为保障,以技术创新推广为动力,以农业绿色发展为根本,坚持市场化运作,持续推进秸秆肥料化、饲料化、燃料化、基料化和原料化利用,形成多元利用的产业化格局,有效促进了农民增收、环境改善和农业可持续发展。
夏邑县地处河南省东部,总面积1481平方公里,耕地151.9万亩,属于暖温带半湿润大陆季风气候区,四季分明,常年平均降水量762毫米。全县地势平坦,土壤肥沃。2022年全县小麦种植面积124.6万亩,机械粉碎直接还田105.2万亩,秸秆打捆离田11.5万亩,秸秆收贮饲料、基料等5.3万亩;玉米种植总面积110万亩,综合利用面积达106万亩,其中机械粉碎还田96万亩,青贮利用5.3万亩,秸秆收贮及其他利用方式1.5万亩。全县农作物秸秆综合利用率为93.2%,其中秸秆肥料化利用率为80.1%,饲料化利用率为3.3%,燃料化利用率为6.9%,基料化利用率为1.7%,原料化利用率为0.2%。
1.秸秆肥料化利用。农作物秸秆中含有丰富的氮、磷、钾等丰富的微量元素和有机质,将秸秆还田可以补充土壤养分,培肥地力,改善土壤物理性质,优化农田生态环境。夏邑县秸秆还田方法主要有两种:一是秸秆机械化粉碎还田,就是利用秸秆还田机械将农作物秸秆就地粉碎,均匀地抛撒在地表,随即采用旋耕设备耕翻入土,使秸秆与表层土壤充分混匀,并在土壤中分解腐烂。直接还田是秸秆资源利用中最直接的技术,因其作业简单,容易掌握,应用最为广泛。二是间接还田,即秸秆经过堆肥发酵,将秸秆中含有的有机质降解,使有机物转变为腐殖质状态,再运回田间。发酵过程中产生的高温还可以去除秸秆中的有害物质。在20世纪80年代前,堆沤还田是秸秆利用主要方式,随着秸秆机械化粉碎还田技术的推广应用及群众生活水平的提高,间接还田在20世纪90年代后,逐年减少,现在基本不再堆沤还田。
2.秸秆饲料化利用。农作物秸秆富含木质素、纤维素、半纤维素,是食草性家畜主要的饲料来源,4千克普通秸秆的营养价值与1千克粮食的营养价值相当。在实行土地家庭承包责任制后,到20世纪90年代中期,夏邑县农户家家养殖牛、马等牲畜,用来耕田、播种。秸秆饲料化利用就是将秸秆直接喂饲牲畜,但其营养价值含量低、适口性差。随着农村生活水平提高、农业机械化发展和农业生产方式转变,家庭养殖逐渐下降,农场规模化养殖则逐渐壮大,秸秆处理方式变为秸秆青贮处理及秸秆压块饲料加工技术等。秸秆饲料化利用节省了饲料粮,具有广阔的推广应用前景。
3.秸秆能源化利用。秸秆作为一种重要的生物质能,据能源机构研究,2吨秸秆能源化利用热值可替代1 吨标准煤,推广秸秆能源化利用,可有效减少一次能源消耗。2008 年国务院办公厅印发了《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》,夏邑县积极加快秸秆能源化利用推广,秸秆能源化利用主要就是直燃发电等方式。2022年底,用来直燃发电秸秆面积达到11万亩。
4.秸秆基料化利用。小麦、水稻秸秆作为基料,栽培食用菌,有利于促进农业生态平衡,推进农业转型升级,转变农业发展方式。夏邑县作为“中国食用菌之乡”,全县拥有标准化菇房1.2万座,种植品种10多种,年产食用菌1.25亿公斤,产值近10亿元。年转化农作物秸秆50万吨、果树废旧枝条3万吨,消耗白灵菇、杏鲍菇、金针菇等废菌渣4万吨,不仅取得良好的经济效益,而且解决了焚烧秸秆带来的环境污染难题。
5.秸秆原料化利用。秸秆作为原材料,采用一系列生产工艺制作成各种工业原料,包括秸秆造纸、板材加工、生活用品加工和秸秆编织等。秸秆纤维作为一种天然纤维素纤维,具有良好的生物降解性,因此,以其开发制品也具有良好的环保性能。目前,夏邑县秸秆工业化利用率比重较低,主要是科学利用秸秆制浆造纸,积极发展秸秆生产板材和制作工艺品,随着我国低碳化绿色化进程的推进,秸秆工业化应用会进一步推广。
1.对秸秆综合利用认识不足,宣传力度小。没有把秸秆真正作为资源来看待,缺乏统筹规划,综合利用推进不力,对秸秆综合利用新技术宣传力度不够,对农作物秸秆的经济价值,对秸秆综合利用技术的经济效益认识不足,仍然存在秸秆随意抛撒、焚烧现象。
2.农机农艺结合不深,秸秆直接还田存在弊端。一是秸秆还田量过大。近年来,秸秆直接还田占比80%以上,很多地块更是年年还田,茬茬还田,造成秸秆还田量过大或不均匀,影响了秸秆在土壤中分解速度及作物产量。二是秸秆棚架,土壤间隙加大。秸秆粉碎还田后,使土壤变得松散。播种后,易出现种苗“吊根”情况,更甚出现弱苗、死苗等现象。三是病虫害风险加大。部分秸秆本身带有大量病菌和虫卵,在秸秆粉碎过程中无法直接杀死,还田后留在土壤里,秸秆腐化又需要一定时间,秸秆还田给地下害虫带来了生存的环境和空间,病虫害就会直接发生或者越冬来年发生。
3.市场化机制不完善,缺乏政策激励。秸秆利用的技术手段还不尽完善,政府相关政策支持力度不够,财政资金投入较少,一些财政补贴、税费减免政策与措施落实不到位。收储运体系不健全,秸秆利用主体规模小,能力弱,市场运作力度不充分,导致秸秆综合利用比较滞后,秸秆综合利用的效率与效益有待于进一步提高。
4.秸秆综合利用设备不完善。在“三夏”“三秋”农忙季节,与秸秆综合利用有关的机械加工设备和收储基础设施配套不足,秸秆便捷处理设施不配套,农民收集处理秸秆的难度大,就出现了秸秆过度还田、随意遗弃,甚至是露天焚烧现象。
1.做好产业体系规划。秸秆综合利用是超越农业范畴的一项社会系统工程。要因地制宜,结合当地种植实际,根据秸秆资源状况、收集范围和成本等因素,合理规划秸秆产业体系布局,建设秸秆电厂、收储运体系、养殖、原料基地等项目,避免出现秸秆收购半径扩大、原料成本上涨的不利局面。积极鼓励企业开发生产科技含量高、利用程度深的秸秆成品或副产品,通过拓宽秸秆利用途径,延伸产业链,提高附加值,促进秸秆利用产业的可持续发展,逐步推进秸秆综合利用向规模化、集约化、产业化方向发展,逐步提高秸秆综合利用效益。
2.切实加大政策扶持力度。要将秸秆资源优势转化为可见的经济优势,必须解决好前期投入和长期收益的矛盾。一是通过财政补贴和税收优惠政策,解决秸秆利用市场主体融资困难问题。二是加大财政投入,加大对秸秆利用市场主体扶持培育力度,努力构建多层次、高效益的秸秆综合利用产业主体。三是对秸秆固化等末端产品,制定不同的补助标准,实行按秸秆消耗量进行补贴。
3.树立典型,强化示范带动。在县域范围内,围绕秸秆“五化”利用,打造一批秸秆综合利用典型。培育设备适用、技术先进的秸秆加工转化市场主体,支持有基础、有意愿的秸秆利用主体,建立以绿色低碳为导向的秸秆利用补偿制度。结合秸秆利用潜力、地方政府积极性等因素,在秸秆资源量较大县(市、区)范围内, 建设秸秆综合利用整体推进重点示范基地,示范展示秸秆综合利用新技术新成果,推广应用可操作、能落地的秸秆利用模式,并通过合作社、收购站或经纪人,优化收储运方式,构建科学的利润分配机制。在大力推广机械田间收集打捆,提高收集效率、降低收集成本的同时,保障农民和市场主体收益,提高收、储、运、用主体的积极性。
4.组织关键技术科研攻关。技术创新和应用是综合利用作物秸秆的根本出路,要积极推广各种适用的农作物秸秆综合利用技术。开展秸秆还田课题研究,加强农机农艺融合,进一步提高还田效果。对于秸秆直接还田要做好病秆、秸秆碎度、镇压保墒等技术处理,采取有效方式方法规避秸秆还田所带来的弊病,做到科学实施。同时,开展秸秆田间捡拾打捆机械研究,提高秸秆收集效率。开展秸秆储存技术研究,研究解决散热、防变质、堆场优化管理等技术难题;进一步完善解决秸秆发电、秸秆固化等技术领域面临的技术瓶颈,在秸秆高能效低能耗转化等方面开展研究,着力解决秸秆综合利用中的共性和实用技术难题,努力提高秸秆综合利用的技术、装备和工艺水平。