湖南省農(nóng)業(yè)廢棄物利用現(xiàn)狀研究

林 中，李 丹，張煥裕，彭新德 ，馬慶輝

（1.湖南省農(nóng)業(yè)信息與工程研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410125；2.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院保衛(wèi)處，湖南 長(zhǎng)沙 410125）

農(nóng)業(yè)廢棄物是指在整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中被丟棄的有機(jī)類(lèi)物質(zhì)，通常我們所說(shuō)的農(nóng)業(yè)廢棄物主要指農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便[1]。中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和農(nóng)民生活水平的不斷提高，對(duì)原來(lái)用作燃料或肥料的農(nóng)業(yè)廢棄物的利用越來(lái)越少，因此農(nóng)業(yè)廢棄物也越來(lái)越多。目前，我國(guó)已成為世界上農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)出量最大的國(guó)家，其中農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量（干質(zhì)量）達(dá)5億t，可供青貯的莖葉等鮮料約10億t，鋸末、刨花等林業(yè)廢棄物16 000 t。有資料顯示我國(guó)禽畜糞便資源總量約8.5億t，折合成標(biāo)煤達(dá)7 840萬(wàn)t；其中牛糞5.78億t，折合成標(biāo)煤為4 890萬(wàn)t；豬糞2.59億t，折合成標(biāo)煤為2 230萬(wàn)t；雞糞0.14億t，折合成標(biāo)煤為7l7萬(wàn)t[2]。大部分的農(nóng)業(yè)廢棄物并沒(méi)有得到充分地利用，不僅浪費(fèi)了這些資源，也對(duì)環(huán)境造成一定程度的污染。最近幾年，隨著人們環(huán)保意識(shí)地加強(qiáng)，農(nóng)業(yè)廢棄物的能源化利用越來(lái)越受到關(guān)注。

湖南省有著豐富的農(nóng)業(yè)廢棄物資源，如何合理有效利用農(nóng)業(yè)廢棄物資源，真正實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物變“廢”為“寶”，對(duì)緩解能源壓力，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

1 湖南省農(nóng)業(yè)廢棄物利用現(xiàn)狀

2011年，湖南省環(huán)境保護(hù)廳制定的省級(jí)生態(tài)村創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)的考核指標(biāo)中要求，農(nóng)業(yè)廢棄物回收率應(yīng)大于或等于80%，農(nóng)作物秸稈綜合利用率應(yīng)大于或等于80%（農(nóng)作物秸稈綜合利用包括合理還田、作為生物質(zhì)能源、其他方式的綜合利用，但不包括野外焚燒、廢棄等），集約化畜禽養(yǎng)殖廢棄物綜合利用率應(yīng)大于或等于90%（指通過(guò)沼氣、堆肥等方式利用的畜禽糞便的量占畜禽糞便產(chǎn)生量的百分比）。

1.1 農(nóng)作物秸稈的利用現(xiàn)狀

農(nóng)作物秸稈中除含有能源外，還含有N、P、K等豐富的礦物質(zhì)養(yǎng)分，這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)將有效提高土壤的養(yǎng)分含量，改善生產(chǎn)條件從而提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。筆者于2011年對(duì)湖南省部分地區(qū)農(nóng)作物秸稈的主要用途和還田的主要方式進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 湖南省部分地區(qū)稻草等秸稈主要用途調(diào)查結(jié)果（%）

湖南省產(chǎn)生的稻草等農(nóng)作物秸稈資源大部分用于還田，其次用于制作便于畜禽消化吸收的飼料和生活燃料，還有少部分用作發(fā)酵生產(chǎn)沼氣用于生產(chǎn)生活，用于基料、加工和廢棄的最少。由表1可知，長(zhǎng)沙地區(qū)用于還田的秸稈占82.35%，加工用的秸稈所占比例最少（5.88%）；華容用于還田和燃料的秸稈分別占57.14%和28.57%，沼氣用占比14.29%；漣源地區(qū)60%的秸稈用于飼料，還田和廢棄的秸稈各占20%；瀏陽(yáng)的秸稈有83.34%用于還田，用于燃料和基料的各占8.33%；湘鄉(xiāng)還田的秸稈占69.23%，剩余的全部用作燃料。

將作物秸稈還田，可大量補(bǔ)充和更新土壤有機(jī)質(zhì)，改善土壤理化性狀，提供豐富的N、P、K、Si等營(yíng)養(yǎng)元素[3]，且使土壤容重減小，透水性、透氣性、蓄水保墑能力增加，使土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，保持疏松狀態(tài)，有效緩解土壤易板結(jié)的問(wèn)題[4]。

調(diào)查結(jié)果顯示，總體上大部分農(nóng)作物秸稈用于還田（75.2%），其中不同地區(qū)秸稈還田的情況不同。中方縣還田比例最高（94%）；其次是湘鄉(xiāng)、赫山、長(zhǎng)沙和安鄉(xiāng)地區(qū)（80%）；華容縣比例最低（55.5%）。

由表2可知：湖南省秸稈還田的主要方式是焚燒還田，其中赫山的農(nóng)作物秸稈全部用于焚燒還田（100%），長(zhǎng)沙、安鄉(xiāng)、瀏陽(yáng)的焚燒還田占各自還田方式的比例為84.21%、83.33%、95%。斷秸覆蓋方式以華容、麻陽(yáng)各自占比較高，為61.9%和80%。華容、漣源、沅江的整秸覆蓋也達(dá)到了一定的比例，中方地區(qū)以堆漚還田為主，占比81.25%。只有4個(gè)地區(qū)還用到了沼渣還田、菌渣還田和粉碎還田3種方式，但所占比例極小。

表2 湖南省部分地區(qū)稻草等秸稈還田的主要方式調(diào)查結(jié)果 （%）

在湖南省秸稈還田的主要方式的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)：湖南省秸稈還田的主要方式為焚燒成草木灰后還田（95戶(hù)），該方法簡(jiǎn)便省事，是造成秸稈焚燒現(xiàn)象普遍的主要原因；不加任何處理就直接還田的方式中，整秸覆蓋的有20戶(hù)，斷秸覆蓋的有36戶(hù)，秸稈進(jìn)入土壤中后，在土壤微生物的作用下分解生成有機(jī)物，這樣既可以為植物所用同時(shí)又能改良土壤，但該方法需要較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)酵分解，才能發(fā)揮肥效，利用率較低；有19戶(hù)采取堆漚還田的方式將秸稈與畜禽糞便一起堆漚發(fā)酵后再作肥料；沼渣還田、菌渣還田和粉碎還田3種方式用得最少，分別為2戶(hù)、1戶(hù)和1戶(hù)，其中粉碎還田是可持續(xù)、生態(tài)環(huán)保的利用途徑，可為環(huán)境的保護(hù)和綠色生物資源的循環(huán)利用起到極大的促進(jìn)作用。

以上調(diào)查結(jié)果顯示，湖南省稻草等農(nóng)作物秸稈50%以上用于還田，而還田方式中又以焚燒還田占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其他部分大多用于生產(chǎn)飼料和做飯用燃料，還有少部分的秸稈用來(lái)生產(chǎn)沼氣、用作工業(yè)基礎(chǔ)原料和加工生產(chǎn)?？傮w來(lái)說(shuō)，湖南省大部分農(nóng)作物秸稈沒(méi)有得到合理利用，造成了很大的浪費(fèi)。

1.2 畜禽糞便利用現(xiàn)狀

對(duì)益陽(yáng)市規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)畜禽廢棄物利用調(diào)查中發(fā)現(xiàn)用于肥料的最多，占75%；其次是用于沼氣（15%）；用于廢棄和其他方式的比例最少，僅各占5%。對(duì)寧鄉(xiāng)縣青云生態(tài)養(yǎng)殖場(chǎng)和熊氏肉雞場(chǎng)的調(diào)查顯示，畜禽糞便均是100%用作肥料。對(duì)養(yǎng)殖戶(hù)魯立新的養(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞便進(jìn)行調(diào)查，大部分糞便用作肥料（90%），其余都用于生產(chǎn)沼氣（10%）。

從表3中可以看出：人畜糞便被用作肥料施于菜地的最多，達(dá)123戶(hù)；施于稻田和旱土的分別有88戶(hù)和51戶(hù)，少部分用來(lái)生產(chǎn)沼氣（15戶(hù)）?？傮w來(lái)說(shuō)，人畜糞便主要是直接或間接地被用來(lái)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的肥料和養(yǎng)魚(yú)。從人畜糞便的處理方式上看，主要采取堆漚腐熟方式（100戶(hù)），直接入田的不多，只有55戶(hù)。但是堆漚腐熟的處理方式需要較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)酵分解，才能發(fā)揮肥效，利用率較低。

表3 湖南省部分地區(qū)農(nóng)戶(hù)人畜糞便主要用途和處理方式調(diào)查結(jié)果 （戶(hù)）

2 湖南省農(nóng)業(yè)廢棄物利用中存在的主要問(wèn)題

2.1 無(wú)害化程度低

目前湖南省農(nóng)作物秸稈大多采用燃燒等一次利用的傳統(tǒng)方式，秸稈焚燒現(xiàn)象非常嚴(yán)重，不僅污染空氣而且降低了肥效。人畜糞便用作肥料的處理方式以堆漚腐熟和直接入田為主，農(nóng)業(yè)廢棄物堆肥處理的技術(shù)水平落后，肥料化利用水平偏低，很多都是未經(jīng)處理就被利用了。這樣將造成生產(chǎn)環(huán)境和生活環(huán)境的污染，成為疾病增多、傳染性疾病流行和蔓延的主要根源之一，嚴(yán)重威脅人民群眾的身體健康。而規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖已成為湖南省農(nóng)村面源污染的主要來(lái)源，給生態(tài)環(huán)境造成了很大的壓力，成為制約種養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要障礙之一。

2.2 用途單一，不夠全面

農(nóng)作物秸稈有部分用作飼料，而人畜糞便卻未用作畜禽飼料，缺乏對(duì)其有效營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的充分利用，沒(méi)有形成創(chuàng)新型的飼料產(chǎn)品。人畜糞便中含有許多未被利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如干雞糞中含23.0%～31.3%粗蛋白、8%～10%粗脂肪及多種氨基酸和維生素，經(jīng)沼氣發(fā)酵和高溫滅菌后制成飼料，是糞便綜合利用的重要途徑。另外，農(nóng)村廢棄物還可用作食用菌類(lèi)的培養(yǎng)基、工業(yè)材料用途、綜合循環(huán)利用等多種用途。

2.3 沼氣技術(shù)應(yīng)用少

以畜禽糞便、秸稈等農(nóng)業(yè)廢物為原料，經(jīng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生以CH4為主要成分的沼氣，可作為燃料[3]。秸稈用于沼氣發(fā)酵可以改善農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)秸稈最佳效益的綜合利用[5]。產(chǎn)生沼氣后的沼渣、沼液可作為優(yōu)質(zhì)無(wú)公害有機(jī)肥肥田，沼渣經(jīng)過(guò)發(fā)酵堆漚后還可做肥料和飼料，整個(gè)過(guò)程沒(méi)有二次污染。在廣大農(nóng)村推廣沼氣技術(shù)已成為改善農(nóng)村生產(chǎn)生活環(huán)境、發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要組成部分[6]。目前湖南省農(nóng)業(yè)廢棄物只有少部分用作發(fā)酵生產(chǎn)沼氣用于生產(chǎn)生活，這一方面的技術(shù)還有待進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

2.4 設(shè)備和技術(shù)保障問(wèn)題，利用率低

湖南省農(nóng)業(yè)廢棄物的利用方法仍然較傳統(tǒng)，創(chuàng)新技術(shù)較少，推廣價(jià)值不高，如秸稈的利用，大多采用直接焚燒還田的方式，缺乏先進(jìn)的利用技術(shù)。一些生產(chǎn)用設(shè)備落后，不能滿(mǎn)足現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的需求。

2.5 資源化利用政策有待完善、全民意識(shí)有待加強(qiáng)

資源化是將廢物直接作為原料進(jìn)行利用或者對(duì)廢物進(jìn)行再生利用，是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要內(nèi)容。目前湖南省關(guān)于資源化利用的政策還不夠完善，全民意識(shí)也不強(qiáng)，應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃農(nóng)業(yè)廢棄物分類(lèi)收集和資源化利用設(shè)施，建立資源化利用體系，提高農(nóng)業(yè)廢棄物資源化率，同時(shí)加大宣傳力度，提高全民節(jié)約意識(shí)。

3 湖南省農(nóng)業(yè)廢棄物利用的對(duì)策與措施

3.1 開(kāi)辟新的利用方式和途徑

目前，農(nóng)村廢棄物的利用方式豐富多樣，湖南省還可大力開(kāi)拓其他廣泛的途徑，各地區(qū)可根據(jù)自身的情況分別加以利用，提高利用率。如可研究利用菌類(lèi)制劑加快人畜糞便在土壤中的腐熟速度，以縮短腐熟時(shí)間等；采用好氧、厭氧發(fā)酵漚制，將農(nóng)村廢棄物轉(zhuǎn)化成類(lèi)似腐殖質(zhì)的有機(jī)物等。通過(guò)多種方式，逐漸轉(zhuǎn)變秸稈粗放利用方式，更經(jīng)濟(jì)合理有效地利用農(nóng)作物秸稈。

3.2 開(kāi)展農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化技術(shù)研發(fā)與示范

農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用是農(nóng)業(yè)及農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，是促進(jìn)農(nóng)業(yè)及農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展的有效途徑之一。農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化要依靠技術(shù)支撐，通過(guò)技術(shù)的升級(jí)，降低運(yùn)行成本，提高效益。深入研究農(nóng)業(yè)廢棄物的處理技術(shù)，如沼氣開(kāi)發(fā)的深層次技術(shù)、秸稈編織技術(shù)、廢棄物生產(chǎn)建材和包裝材料的關(guān)鍵技術(shù)和農(nóng)副產(chǎn)品下腳料的深度加工技術(shù)等，提高利用效率，降低利用成本。

3.3 大力開(kāi)發(fā)和應(yīng)用沼氣技術(shù)，降低生態(tài)污染

在農(nóng)村推廣應(yīng)用沼氣，既能解決農(nóng)戶(hù)生活所需能源，鞏固以退耕還林為重點(diǎn)的生態(tài)建設(shè)成果，降低生態(tài)污染，減少人畜糞便和生活污水造成的農(nóng)村面源污染，有效改善農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生狀況，提高農(nóng)民生活質(zhì)量和健康水平；還可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供有機(jī)肥料，降低農(nóng)作物病蟲(chóng)害發(fā)生率，減少化肥和農(nóng)藥的施用量，從而推動(dòng)農(nóng)村種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收[7]。

3.4 加強(qiáng)政策法規(guī)建設(shè)

湖南省農(nóng)業(yè)廢棄物規(guī)范化利用還處于起始狀態(tài)，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的法律法規(guī)加以指導(dǎo)，利用過(guò)程中也存在能源浪費(fèi)和效率低的情況[8]。另一方面，由于沒(méi)有相關(guān)政策的扶持，加上廢棄物利用的效益不高使其不能廣泛推廣。因此，亟需出臺(tái)一系列的鼓勵(lì)政策和資金扶持。

4 結(jié)論

農(nóng)村的廢棄物是農(nóng)村環(huán)境的主要污染源，對(duì)農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境質(zhì)量維持有最大的影響，同時(shí)，農(nóng)村廢棄物又是農(nóng)村可再生能源和植物養(yǎng)分的重要來(lái)源之一。通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段的利用，可使農(nóng)村廢棄物在作為可再生能源和植物養(yǎng)分來(lái)源的同時(shí)，以農(nóng)業(yè)生態(tài)為載體實(shí)現(xiàn)廢棄物的綜合循環(huán)，既可維持農(nóng)村可持續(xù)的環(huán)境質(zhì)量，使農(nóng)村及農(nóng)業(yè)的生態(tài)環(huán)境得到有效改善，又可減少農(nóng)村發(fā)展對(duì)外界化石能源和化學(xué)肥料、農(nóng)藥的需求，生產(chǎn)綠色食品，凈化水土，節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)廢棄物的零排放，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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