任尧良,孟祥元
(莱州市土山镇农业综合服务中心,山东莱州 261413)
秸秆回收利用是一项关乎农业与环境可持续发展的重要举措。小麦秸秆是指小麦收割后留下的根茎、茎秆、叶鞘等植物残留物,传统上一般被焚烧或留在田地里。这种做法不仅浪费资源,还对环境造成负面影响,如空气污染和土壤质量下降。因此,秸秆回收利用有助于有效地收集、处理和利用秸秆,以促进农业可持续发展,并减缓环境问题的恶化。
目前,我国仍然存在秸秆回收不充分的现象,这主要源于多方面的因素。首先,农民可能缺乏合适的技术和设备,使得秸秆的有效收集变得困难。其次,一些农业地区可能缺乏秸秆回收的相关政策和激励措施,导致农民缺乏积极性。此外,对秸秆的处理和利用途径了解不足,也影响了农民采取积极的回收措施。这种不能充分回收的问题不仅浪费了潜在的资源,还可能导致环境问题的进一步恶化。因此,有必要加强技术培训、政策支持和宣传教育,以提升秸秆回收的效果。
秸秆覆盖可以防止水分蒸发和杂草滋生,或粉碎直接还田增加土壤养分。秸秆堆沤、催腐剂快速腐熟秸秆还田后养分更有利于作物吸收等。
秸秆还田能够很好地补充和平衡土壤养分,提高土壤有机质含量,改良土壤营养结构,防止土壤板结,有效改善作物生长环境,增产效果在10%以上。秸秆还田方法主要包括秸秆覆盖或粉碎直接还田,这种方式还田特点是2至3年后秸秆腐烂中的有机质才能被作物吸收利用。秸秆高温发酵还田、催腐剂快速腐熟秸秆还田以及秸秆养畜,过腹还田,这些方式还田特点是利用率高,还田后能被作物快速吸收利用[1]。
包括直接粉碎技术,如花生秸秆晒干粉碎后可直接用于牛羊等饲料。秸秆微生物发酵、氨化技术,如玉米秸秆青贮后可用于养殖饲料或有机肥料。秸秆含有大量的大分子物质,如纤维素、木质素和半纤维素,这些物质不能被动物直接吸收。通过微生物发酵处理,这些非淀粉类大分子物质可以被降解为低分子单糖或低聚糖,从而更容易被动物吸收和利用。此外,秸秆饲料加工技术有多种,包括直接粉碎制成动物饲料,青储秸秆,微生物发酵,高效生化蛋白全价饲料,氨化和热喷等。
生物质能源在世界的能源消费结构中占据着重要地位,与煤炭、石油、天然气并列为四大能源,共同承担着全球的能源需求。其中,生物质能源的消费量约占全球能源消费总量的14%,可见其在全球能源供应中的重要地位。秸秆可以用于生物质颗粒制造。通过机械压缩或颗粒化处理,制成生物质颗粒,用于取暖、工业锅炉以及发电厂等。另外,秸秆通过气化、燃烧等技术,转化为生物质燃料,如生物质燃气或生物质燃油,作为交通燃料、发电、热能供应的替代能源。秸秆还可以直接燃烧作为生物质热能产热,用于锅炉、炉灶等设备的燃烧,提供热能。主要应用领域为农村供热、家庭烹饪、工业加热等[2]。秸秆作为生物质电力资源,还可以通过生物质发电厂进行发电,有助于减缓我国对化石能源的依赖,有利于我国的能源安全与多样化。秸秆气化产生生物质燃气,可以用于发电或作为替代燃气。秸秆的生产过程能够从大气中固定大量的二氧化碳,做好秸秆的综合利用,有助于我国生物质吸碳工作,促进实现我国碳中和、碳达峰目标。
秸秆是一种绿色优质高效的建筑原材料,在保温性、装饰性、耐久性不比其他材料差。将秸秆与粘结剂混合可生产环保的秸秆板。这种板材在建筑和家具制造中广泛应用,具有良好的抗弯强度和隔热性能。这能大大减少对建筑行业对传统木材的需求,推动可持续建筑和绿色设计。另外,秸秆纤维可用于制造绝缘材料,应用于建筑和工业领域。这种材料对保温和隔热效果良好。这能提高建筑能效,减少能源消耗,符合低碳环保的趋势。秸秆还能制作纸张,这种纸张在包装和印刷领域有广泛的应用。普及这种技术能减轻纸张制造对环境造成的压力。将秸秆与塑料或其他复合材料结合,制造轻质的建材产品。秸秆在经过工厂特殊工艺加工处理后,还能制造人造丝、人造棉,生产糠醛、饴糖、酒、木糖醇等。
加工后可用作食用菌的菌棒原材料。养殖平菇、香菇、金针菇、鸡腿菇等食用菌的生产厂家需要大量的生产菌棒,而秸秆是生产菌棒的廉价原材料,而且成本低廉,易获取。
农业农村部在去年发布的通知中明确提出,应积极鼓励利用秸秆作为原料,通过采用先进工艺和技术,生产木浆纸、人造板材和复合材料等产品,进一步拓展农业产业链。众所周知,目前纸张的主要制造来源是木浆,木浆的使用不免会造成森林资源的过度利用,从解决人们对于不可再生资源的过度依赖以及对于自然资源的保护角度出发,将秸秆作为原料生产非木浆纸不失为一个好的举措。目前,已经有秸秆固化成型等技术的出现,实现“秸秆制纸”又往前推进了一步。
应该可以看到,目前我国对于秸秆处理的需求量很大,技术发展成为推动秸秆综合利用的重点工作之一。技术发展的一小步,或将成就秸秆综合利用建设的一大步,技术进步带来的利好效应也是不可估计的。特别是在我国秸秆综合利用率需要在2025年达到97%的前提下,技术突破显得更加重要。
早在2021年,我国就开展了秸秆综合利用行动。在当时,农业农村部强调了北方地区清洁取暖的重要性,并加快了秸秆生物质能的开发与利用进程。我国能源短缺,进口依存度超30%,对能源的迫切需要下,开展秸秆生物质能开发将大力推动我国清洁能源的发展速度。生物质能是一种可在较大程度上减少二氧化碳排放的能源利用方式,且分布广泛获取容易,且能够帮助我国摆脱对于进口能源的依赖。因此,秸秆作为一种产量较大的农业废弃物,对其开展生物质能开发与利用似乎更是众望所归的。
当然,秸秆综合利用可不止有这三个方向可以探讨。有业内人士分析认为,秸秆综合利用行业将继续保持增长态势,预计到2025年,整个秸秆处理市场的规模有望达到3 456亿元。属于未来的秸秆综合利用之路,有多种可能性。
指导推动各地根据秸秆资源禀赋和农业发展实际,因地制宜选择秸秆利用方式。推进肥料化利用,提升耕地质量。注重农机农艺措施相结合,大力推广机械细化粉碎还田、快速腐熟还田。鼓励山区丘陵地区试验推广秸秆覆盖等还田技术,降低成本、提高质量。积极研究茎基腐病、根腐病等土传病害发生致病致灾规律,切实控制因秸秆还田造成的病虫危害。推进饲料化利用,发展畜牧产业。
推广使用生物菌剂和酶制剂,以及饲草料加工机械,加快秸秆青贮、微贮、黄贮、压块、膨化、颗粒等技术的产业化进程,旨在促进秸秆饲料转化增值。有助于提升秸秆在种养循环中的纽带作用,并进一步培育壮大秸秆养畜产业。
有序发展以秸秆为原料的成型燃料、打捆直燃和沼气工程等生物质能。同时,引导乡村社区以及公共机构,推广多种供热和供暖模式,如打捆直燃集中式供热、成型燃料+生物质锅炉供热,以及成型燃料+清洁炉具分散式供暖等。
在小麦、玉米、棉花等秸秆资源丰富,食用菌产业基础好的地区,推广双孢菇、大球盖菇等种植模式。推广秸秆育苗、花木基质、草坪基料等技术,拓展秸秆基料化利用途径,带动秸秆基料化发展。
在蔬菜产区,培育蔬菜秸秆还田专业化队伍,积极探索推广“机器粉碎+生物菌+土壤翻压+高温闷棚”等蔬菜秸秆原位还田技术模式。鼓励具备条件的地区积极探索生姜等特色作物秸秆无害化、高值化利用方式,改善农村生活环境、增加农民收入。
深入推进秸秆利用重点县建设,在20个以上县(市、区)实施秸秆综合利用,构建有效运行机制模式打造秸秆利用典型模式。统筹考虑秸秆利用潜力、资源禀赋等因素,确定重点县运行机制模式。
在县一级,应培育龙头企业作为秸秆收储的骨干力量。在乡镇应建立规范的收储组织,确保秸秆的有效收集和储存。在村级层面,应设立固定的秸秆收储网点,方便村民就近出售秸秆。通过这些措施,我们可以推动秸秆收储运的专业化、市场化和社会化进程。
要严格进行秸秆资源数据的调查、统计和分析,深入了解实际情况,为政策制定和产业发展提供数据支撑。同时,及时准确采集数据,并充分挖掘和利用这些数据,发挥其在政府宏观决策中的重要作用,推动农业绿色发展和乡村振兴。
山东省莱州市土山镇地处莱州西南部,烟台、青岛、潍坊三地市交界,北濒渤海莱州湾,面积188 km2,53 506人,辖48个村,耕地面积3 600 hm2,粮食作物以小麦和玉米为主。2022年,全镇实现农村总收入70亿元,地方财政收入12 000万元,农民人均收入12 700元。雄厚的经济基础,造就了土山镇的较高的农业生产机械化水平。目前,土山镇的农业机械总动力71 960 kW,农用拖拉机1 009台,小麦联合收割机118台,玉米联合收割机102台。农业生产的各个环节基本实现了机械化。
2015年,土山镇李家村李某某的奶牛养殖场引进第一台玉米青贮机,当年青贮玉米秸秆53.33 hm2,他使用的是真空包装秸秆发酵技术,除去自用外,实现纯收益20万元。2022年,李某某奶牛养殖场拥有两台青贮机,120头奶牛,玉米秸秆青贮133.33 hm2,除去自用外增收30多万元。
2017年,莱州市尧松合作社和烟台万华板业合作引进小麦秸秆打包机12台,收获小麦秸秆1 200 t,既提供了优质原材料又为合作社增收50多万元。2018年,又引进小麦秸秆打包机5台,收货小麦秸秆1 900 t。合作社增收49万元;2019年,莱州市新杰农机专业合作社引进打包机4台,收货小麦秸秆超过1 000 t,主要为养殖场和发电厂提供原材料,合作社当年增收20多万元。2022年,土山镇小麦秸秆打包回收3 000 t,纯收益45万元。
秸秆回收大户迫切需要及时周到的技术服务。特别在秸秆回收作业期间能够及时得到农机部门的技术指导和农机配件的供应,以保证秸秆回收机械顺利正常运转。
相关农机生产厂家需要生产出更多型号,性能更可靠的秸秆回收机械,以满足农村不同地区不同的市场需求。对于秸秆不同品种,生产厂家应根据各地域的实际情况,因地制宜,研制出相应的秸秆回收机械,满足不同地区、不同秸秆回收需要,使秸秆回收效益达到最大。
国家的扶农补贴政策落到实处、明处。秸秆综合利用鼓励政策已连续好几年了,对于实际推广工作确实起了很大作用。但是回收过程中人工成本和运输成本过高,农民缺乏多样的回收渠道,导致回收价格过低造成利润空间小,严重挫伤了合作社积极性。所以,加大秸秆回收补贴力度,完善补贴政策,是广大农民的共同心声。
加大对绿色环保小麦秸秆造纸技术和制板技术改进和推广。因地制宜,对秸秆回收企业合理布局。小麦秸秆制板技术具有良好前景。麦秸板是一种性能优良的板材,其性能介于中密度纤维板和木质刨花板之间。它具有类似于中密度板的匀质结构,表面光滑,且生产成本相对较低。与木质刨花板相比,麦秸板在强度、尺寸稳定性、机械加工性能、防水性能和密度等方面都有优势,同时没有甲醛释放,对环境友好。最重要的是,麦秸板不依赖稀缺的木材原料,而是利用每年麦秸作为原料,这使得它能够满足建筑和家具工业不断增长的需求。2015~2017年,土山镇尧松农机专业合作社和烟台市万华板业合作良好。但由于运输收集成本高、设备老化和市场不景气等原因,万花板业原材料由小麦秸秆改为木料,所以政策帮扶很重要。
大量事实证明,秸秆回收离不开一条龙产业支持、政策保障及技术服务。而秸秆回收利用是农业现代化、新农村建设的重要环节和组成部分。“农业的根本出路在于提高劳动生产率”。在新形势下,农村经济再上新水平,推广秸秆回收利用是我们工作的切入点和突破点,“绿水青山就是金山银山”。中国政府在2020年9月22日的七十五届联合国大会上承诺,在2030年前达到二氧化碳排放峰值,并努力在2060年前实现碳中和。2021年3月5日的国务院政府工作报告中进一步指出,将扎实推进碳达峰、碳中和工作,制定2030年前碳排放达峰行动方案,并优化产业结构和能源结构。“空谈误国、实干兴邦”,这要求我们农业工作者,放眼未来,不能因一时的困难而动摇信心,要用我们的聪明才智来把秸秆回收利用这个产业做大做实。从而加快农业经济发展步伐,把社会主义新农村建设得既快又好。