河北省秸稈資源化能力的評(píng)價(jià)與對策

張翠玲，段巍巍

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河北保定071000）

河北省秸稈資源化能力的評(píng)價(jià)與對策

張翠玲，段巍?。?/p>

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河北保定071000）

為促進(jìn)河北省秸稈資源的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；l(fā)展，對近5年河北省秸稈資源量進(jìn)行計(jì)算，應(yīng)用秸稈資源指標(biāo)和秸稈資源消納指標(biāo)，采用熵權(quán)法對河北省各地區(qū)秸稈資源化能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，明確河北省秸稈資源分布情況和各地區(qū)秸稈資源化能力。結(jié)果表明，河北省中南部地區(qū)秸稈資源量豐富，秸稈密度和強(qiáng)度較小，秸稈密度和強(qiáng)度最大的分別是廊坊和承德；廊坊、滄州、邯鄲和邢臺(tái)秸稈資源化能力最強(qiáng)，其次是石家莊、唐山、張家口和承德；保定和衡水秸稈資源化能力一般，秦皇島最差。根據(jù)具體情況提出了各地區(qū)秸稈資源化發(fā)展方向。

河北；秸稈資源化；熵權(quán)法；能力評(píng)價(jià)

秸稈作為一種資源，其應(yīng)用范圍較廣，在農(nóng)業(yè)及工業(yè)生產(chǎn)中已得到社會(huì)的廣泛認(rèn)可。為促進(jìn)秸稈資源化發(fā)展，各地開展了大量的相關(guān)研究和實(shí)踐工作，主要包括秸稈資源評(píng)價(jià)［1－4］、秸稈資源化影響因素研究［5］、秸稈資源化模式研究［6－9］以及秸稈資源回收儲(chǔ)運(yùn)等［10－12］。河北省是農(nóng)業(yè)大省，秸稈資源豐富，經(jīng)過多年的努力，初步形成了肥料化、飼料化利用為主，基料化利用穩(wěn)步推進(jìn)，能源化利用較快發(fā)展的秸稈綜合利用格局。截止2013年，河北省秸稈綜合利用率達(dá)83%［13］。然而在秸稈資源化實(shí)踐中，暴露出諸多問題，如秸稈資源流通不暢，相關(guān)企業(yè)經(jīng)營困難，秸稈焚燒現(xiàn)象屢禁不止，阻礙秸稈資源化進(jìn)一步發(fā)展。為此，筆者對河北省秸稈資源分布進(jìn)行分析，并應(yīng)用秸稈資源指標(biāo)和秸稈資源消納指標(biāo)采用熵權(quán)法對河北省各地區(qū)秸稈資源化能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，提出各地區(qū)秸稈資源化發(fā)展方向發(fā)展，以促進(jìn)河北省秸稈資源的規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

1材料與方法

1．1數(shù)據(jù)來源

主要數(shù)據(jù)資料來源于《河北經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》（2010—2014），2010年全國人口普查資料和相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)資料。

1．2評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1．2．1秸稈資源量 秸稈資源量包括理論資源量和可收集資源量。理論資源量是指作物可收獲的秸稈資源量［14］，可收集資源量是理論資源量減去田間留茬、運(yùn)輸損失后可收集到的資源量。該研究中秸稈資源量指后者。即可收集資源量＝秸稈資源總產(chǎn)量×秸稈理論產(chǎn)出系數(shù)×秸稈可收集系數(shù)。秸稈系數(shù)因時(shí)代、區(qū)域、作物和收獲方式的不同存在差異，在分析前人研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，采用楊艷麗［14］計(jì)算得出的秸稈系理論產(chǎn)出系數(shù)。對河北省的主要作物小麥、玉米、花生、水稻、大豆、棉花和薯類進(jìn)行估算。理論產(chǎn)出系數(shù)選擇：小麥1．100，玉米1．250，水稻0．900，大豆1．50，薯類0．50，花生0．80，芝麻2．2，棉花9．200；可收集系數(shù)選擇：小麥0．76，玉米0．95，豆類、薯類0．75，其他0．75，油料作物（花生、油菜籽、芝麻、棉花）為0．90?？紤]到年際間氣候等對作物產(chǎn)量造成的波動(dòng)，采用2009—2013年的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1．2．2秸稈密度和秸稈強(qiáng)度 秸稈密度是指一定區(qū)域范圍內(nèi)單位土地面積上的秸稈資源量［15］。秸稈強(qiáng)度指一定區(qū)域范圍內(nèi)人均秸稈資源占有量。二者均能反應(yīng)該區(qū)域秸稈資源的豐欠程度。

1．2．3 大牲畜數(shù)量 秸稈可作為牲畜的飼料，因此牲畜的數(shù)量可以反應(yīng)秸稈資源的潛在消納能力。統(tǒng)計(jì)資料中大牲畜指馬、騾、驢、牛。因秸稈也可以作為羊的飼料，為統(tǒng)一指標(biāo)，按照5只羊折算為1頭牛的方法將統(tǒng)計(jì)資料中羊的數(shù)量折算成牛的數(shù)量。因此，大牲畜量指標(biāo)包括該地區(qū)馬、騾、驢、牛和羊的數(shù)量。

1．2．4秸稈消耗能力 隨著國家對生物質(zhì)資源的重視程度不斷增加，秸稈發(fā)電技術(shù)逐漸成熟，為解決秸稈的出路，各地區(qū)建立了規(guī)模不同的生物質(zhì)能源電廠。因此，生物質(zhì)電廠年消耗秸稈資源量可作為各地區(qū)秸稈資源化的能力指標(biāo)。

上述指標(biāo)中，秸稈資源量、秸稈密度和秸稈強(qiáng)度反應(yīng)地區(qū)秸稈資源的豐富程度，大牲畜數(shù)量和秸稈消耗能力反應(yīng)地區(qū)秸稈資源的消納能力。

1．3評(píng)價(jià)方法

1．3．1熵值法的基本原理 在包含m個(gè)評(píng)價(jià)地區(qū)，每個(gè)評(píng)價(jià)地區(qū)包含n個(gè)指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)中，可以構(gòu)建原始數(shù)據(jù)矩陣X＝｛xij｝m×n（0≤i≤m， 0≤j≤n），其中某指標(biāo)xij在不同評(píng)價(jià)地區(qū)中的差異性越大，該指標(biāo)對不同地區(qū)的區(qū)分度越大，在評(píng)價(jià)中的作用越強(qiáng)。在系統(tǒng)論中，信息熵反應(yīng)系統(tǒng)混亂程度，信息熵值越低，系統(tǒng)有序性越強(qiáng)，信息的價(jià)值越大。綜合評(píng)價(jià)研究中，指標(biāo)的離散程度越大，熵值越低，反應(yīng)的信息量越大，相應(yīng)的，其在評(píng)價(jià)系統(tǒng)中所占權(quán)重就越高。因此，采用熵值法確定指標(biāo)權(quán)重，然后采用綜合指數(shù)法對不同地區(qū)的秸稈資源化能力進(jìn)行多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)。

1．3．2熵值法確定指標(biāo)權(quán)重的步驟 首先進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。為便于對不同量綱指標(biāo)進(jìn)行比較，采用比重法將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，計(jì)算方法為。其次，計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)下第i個(gè)地區(qū)指標(biāo)值的比重，計(jì)算公式為，并據(jù)此建立數(shù)據(jù)的比重矩陣。第三，計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的信息熵。第四，計(jì)算指標(biāo)權(quán)重。

1．3．3綜合指數(shù)法計(jì)算評(píng)價(jià)結(jié)果 以熵值法確定的指標(biāo)權(quán)重為基礎(chǔ)，采用公式計(jì)算綜合評(píng)價(jià)值，其中Ui為各地區(qū)秸稈資源化能力綜合值。

2結(jié)果與分析

2．1河北省秸稈資源分布

2．1．1秸稈資源總量 從表1看出，河北省秸稈資源總量地區(qū)間差異明顯，年平均秸稈資源量300 萬t以下的有4個(gè)地區(qū)，分別是承德、張家口、秦皇島和廊坊，位于河北省北部。其他地區(qū)秸稈資源較豐富，除衡水外年均資源量均超過500萬t，保定最多，超過600萬t。從年際水平看，各地區(qū)秸稈資源量比較穩(wěn)定，年際間波動(dòng)不大，變異系數(shù)均小于10%，最大的是邯鄲地區(qū)（9．77%），其次是張家口和承德地區(qū)，都是7．71%，波動(dòng)最小的是廊坊地區(qū)，變異系數(shù)為3．03%。

表1 2009—2013年河北省各地區(qū)秸稈資源的總量Table 1 Total straw resources in various regions of Hebei during 2009—2013萬t

圖1 河北省各地區(qū)秸稈資源的結(jié)構(gòu)Fig．1 Straw resources structure in various regions of Hebei

圖2 河北省各地區(qū)秸稈資源的密度和秸稈強(qiáng)度Fig．2 Density and strength of straw resources in various regions of Hebei

2．1．2秸稈資源構(gòu)成 從秸稈資源結(jié)構(gòu)看，石家莊、衡水、邢臺(tái)和邯鄲地區(qū)秸稈資源量表現(xiàn)為小麥＞玉米＞棉花，其他地區(qū)秸稈資源量表現(xiàn)為玉米＞小麥＞棉花，北部地區(qū)各類型作物秸稈資源量均較少，邯鄲、保定、石家莊地區(qū)小麥、玉米秸稈資源量大，滄州、衡水、邢臺(tái)、邯鄲地區(qū)棉花秸稈資源豐富（圖1）。

2．2河北省秸稈資源密度及強(qiáng)度

秸稈資源密度排在前3位的是廊坊、唐山和秦皇島，原因是3個(gè)地區(qū)行政面積較小，而石家莊、保定和邯鄲雖然秸稈資源量豐富，但所轄區(qū)域面積較大，因此秸稈資源密度較小，秸稈分布較分散。承德、張家口和衡水的秸稈強(qiáng)度最大，人均占有秸稈資源量最多，人均超過了1 000kg，最少的是廊坊、唐山和秦皇島，人均低于500kg（圖2）。秸稈資源總量排在前列的石家莊和保定，無論是秸稈密度還是秸稈強(qiáng)度均處于全省中下水平，給秸稈資源的收集帶來不便。

2．3河北省各地區(qū)秸稈資源化能力評(píng)價(jià)

根據(jù)秸稈資源化能力綜合值將河北省劃分為秸稈資源化能力最強(qiáng)、較強(qiáng)、一般和最差4類地區(qū)。從表2看出，秸稈資源化能力最強(qiáng)的有廊坊、滄州、邯鄲和邢臺(tái)，較強(qiáng)的是石家莊、唐山、張家口和承德，一般的是保定和衡水，秦皇島秸稈資源化能力最差。其中廊坊地區(qū)秸稈密度最大，彌補(bǔ)了秸稈資源量和消納能力的劣勢，綜合評(píng)價(jià)值較高。石家莊和保定地區(qū)雖然秸稈資源量名列前茅，因其秸稈密度和資源消納能力較小，影響了綜合評(píng)價(jià)總得分。

表2 河北省各地區(qū)秸稈資源化能力評(píng)價(jià)結(jié)果Table 2 Straw resources utilized ability evaluation in various regions of Hebei

3結(jié)論與討論

研究表明，河北省中南部地區(qū)秸稈資源豐富，秸稈資源總量保定大于600萬t，邯鄲和石家莊、滄州、邢臺(tái)均超過500萬t。北部地區(qū)因氣候原因，秸稈資源量分布較少。秸稈資源密度和強(qiáng)度名列前茅的分別是廊坊、唐山、秦皇島和承德、張家口、衡水，這幾個(gè)地區(qū)雖然秸稈資源總量較少，但由于區(qū)域面積較小或人口較少，相對指標(biāo)值較大。綜合秸稈資源總量指標(biāo)、相對指標(biāo)和秸稈消納能力指標(biāo)，秸稈資源化能力由大到小依次為廊坊、滄州、邯鄲、邢臺(tái)、石家莊、唐山、張家口、承德、保定、衡水、秦皇島。

廊坊市秸稈資源總量較少，但資源密度較大，便于秸稈的收集轉(zhuǎn)運(yùn)，該地區(qū)秸稈資源化重點(diǎn)是適量發(fā)展秸稈資源化企業(yè)。滄州、邯鄲秸稈資源總量和秸稈發(fā)電企業(yè)較多，養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)，為秸稈資源化提供了基礎(chǔ)，重點(diǎn)是提高農(nóng)民的秸稈資源化意識(shí)。石家莊、邢臺(tái)、邯鄲秸稈資源豐富，但秸稈資源密度較小，重點(diǎn)是進(jìn)行秸稈回收物流體系建設(shè)，暢通秸稈資源化渠道。保定和衡水地區(qū)在建設(shè)秸稈回收物流體系的同時(shí)，還要大力發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，加強(qiáng)大型秸稈消納企業(yè)建設(shè)。北部張家口、承德市秸稈資源量小，地形復(fù)雜，交通不便，應(yīng)以小型企業(yè)和養(yǎng)殖、食用菌產(chǎn)業(yè)為主分散性消納秸稈資源。

［1］謝光輝，王曉玉，任蘭天．中國作物秸稈資源評(píng)估研究現(xiàn)狀［J］．生物工程學(xué)報(bào)，2010，26（7）：855－863．

［2］鮑恩財(cái)，田爭光，劉偉偉，等．主要農(nóng)作物秸稈資源調(diào)查及能源化利用評(píng)價(jià)［J］．中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2014（29）：222－228．

［3］韋茂貴，王曉玉，謝光輝．中國各省大田作物田間秸稈資源量及其時(shí)間分布［J］．中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，17（6）：32－44．

［4］郭永奇．河南省主要農(nóng)作物秸稈生物質(zhì)資源定量評(píng)價(jià)及其地理分布［J］．農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2013，34（1）：114－117．

［5］孫 挺，劉新平，朱愛榮．農(nóng)作物秸稈利用的影響因素分析及其效果評(píng)價(jià)［J］．新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，50（12）：2330－2336．

［6］周育紅，花海蓉，喬啟成．中國農(nóng)作物秸稈回收利用體系框架初探［J］．農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2014，4（2）：51－54．

［7］周凌云，欒 琨，喻小賢，等．秸稈資源回收物流系統(tǒng)的分析與構(gòu)建［J］．湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，51（2）：590－593．

［8］周凌云，羅建鋒，趙 鋼．農(nóng)作物秸稈資源回收物流網(wǎng)絡(luò)建設(shè)［J］．江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（1）：474－476．

［9］馮 偉，張利群，何龍娟，等．基于循環(huán)農(nóng)業(yè)的農(nóng)作物秸稈資源化利用模式研究［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（2）：1921－1924．

［10］蔣 碧，李 明，吳喜慧，等．關(guān)中平原農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)不同秸稈還田模式的能值分析［J］．干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2012，30（6）：178－185．

［11］何 勛，史景釗．新型農(nóng)村社區(qū)秸稈資源利用模式研究［J］．農(nóng)機(jī)化研究，2013（11）：42－45．

［12］張文進(jìn)，王志春．試論養(yǎng)殖廢棄物與農(nóng)作物秸稈循環(huán)綜合利用模式［J］．大麥與谷類科學(xué)，2013（4）：66－70．

［13］河北省2014—2015年秸稈綜合利用實(shí)施方案［Z］．河北省農(nóng)業(yè)廳，2014．

［14］楊艷麗，張培棟．山東省秸稈資源儲(chǔ)量及其分布特征評(píng)價(jià)［J］．可再生能源，2011，29（4）：144－149．

［15］那 偉，趙新穎，黃 梟．吉林省玉米秸稈可利用資源評(píng)價(jià)分析［J］．中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2010，31（6）：32－36．

（責(zé)任編輯：姜 萍）

Straw Resource－utilized Ability Evaluation and Countermeasure in Hebei Province

ZHANG Cuiling，DUAN Weiwei＊
（College of Agronomy，Agricultural University of Hebei，Baoding，Hebei 071000，China）

In order to promote the straw resources industrialization and large－scale development of Hebei Province，the authors calculated the amount of straw resources of Hebei Province in recent five years，and evaluated the ability of straw resource－utilized based on entropy weight method comprehensively considered the straw resource index and straw resource digestion index．The straw resources distribution and its utilization ability of Hebei Province were defined．Results：The south central of Hebei Province is the straw resources rich area，straw resources density and straw resources strength are less．Langfang and Chengde are maximum in straw resources density and straw resources strength respectively．The straw resources ability is the strongest in Langfang，Cangzhou，Handan and Xingtai，the next are Shijiazhuang，Tangshan Zhangjiakou and Chengde，the straw resources－utilized ability is general in Baoding and Hengshui，Qihuangdao is the worst area，and then the regional straw resource－utilized development direction is put forward according to the practical situation．

Hebei；straw resource utilization；entropy weight method；ability evaluation

S216．2

A

1001－3601（2016）11－0487－0159－04

2016－04－25；2016－11－01修回

河北省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目“河北省平原區(qū)秸稈資源化利用模式研究”（z2010270）

張翠玲（1986－），女，在讀碩士，研究方向：農(nóng)村區(qū)域發(fā)展。E－mail：zhangcuiling712＠163．com

＊通訊作者：段巍?。?973－），女，副教授，博士，從事農(nóng)村區(qū)域發(fā)展研究。E－mail：duanweiwei＠m(xù)ail．hebau．edu．cn