李夕軍,李建芬,陳莉,宋曉*,李瑜玲*,趙會(huì)芳,花學(xué)軍
(1.石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院,河北 石家莊 050041;2.行唐縣扶貧開(kāi)發(fā)辦公室,河北 行唐 050600)
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),每年產(chǎn)生各類農(nóng)作物秸稈約6.5 億t、畜禽糞便約20 億t,是我國(guó)工業(yè)廢棄物產(chǎn)量的3.2 倍[1]。目前60%的農(nóng)作物秸稈未得到有效利用,隨處堆放或就地焚燒現(xiàn)象普遍,嚴(yán)重污染周圍環(huán)境;畜禽糞便不經(jīng)任何處理直接露天排放或存放,嚴(yán)重破壞了農(nóng)村和城鎮(zhèn)居民的生活環(huán)境?!丁笆濉鞭r(nóng)業(yè)科技發(fā)展規(guī)劃》中指出,將秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用列入重大科技任務(wù)[2]。河北省是種植、養(yǎng)殖大省,因此農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便排放更多。根據(jù)《河北省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃(2016-2030 年)》,到2020 年,農(nóng)作物秸稈綜合利用率穩(wěn)定在96%,畜禽糞便綜合利用率達(dá)到75%,廢棄地膜回收率達(dá)到80%以上;到2030 年,農(nóng)作物秸稈綜合利用率達(dá)到98%,畜禽糞便利用率達(dá)到90%,農(nóng)用廢棄地膜回收率達(dá)到90%以上。基于對(duì)河北省石家莊地區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用現(xiàn)狀進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,梳理與確定農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的主體和方法,分析農(nóng)業(yè)廢棄物利用過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)與不足,探求影響農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的主要因素,以推動(dòng)石家莊地區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的順利實(shí)施,改善農(nóng)村環(huán)境,實(shí)現(xiàn)循環(huán)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[3,4]。
農(nóng)業(yè)廢棄物是指在種植業(yè)、林業(yè)、畜禽或水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)過(guò)程中,或者對(duì)上述生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行初級(jí)加工過(guò)程中,以及農(nóng)村居民日常生活或者為日常生活提供服務(wù)的活動(dòng)中產(chǎn)生的,不再具有原有利用價(jià)值,其所有人、使用人已經(jīng)準(zhǔn)備或必須丟棄的部分物質(zhì)或能量。農(nóng)業(yè)廢棄物主要有4 種類型:(1) 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物,如農(nóng)作物秸稈、雜草、谷殼、果殼、林木枯枝落葉、殘留的農(nóng)藥化肥、廢舊農(nóng)膜等;(2) 農(nóng)副產(chǎn)品加工廢棄物,如豆餅粕、木屑、糟渣、玉米芯、甘蔗渣等;(3) 畜禽排泄物,即畜禽糞便和畜欄墊料等;(4) 農(nóng)村居民生活廢棄物,如人類糞尿及生活垃圾等[5]。本研究的研究范圍包括以上4 個(gè)方面。
2019 年石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣與產(chǎn)業(yè)規(guī)劃課題組成員對(duì)石家莊市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局農(nóng)業(yè)資源環(huán)境處、10 個(gè)省市級(jí)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)、138 名現(xiàn)代青年農(nóng)場(chǎng)主、230 名石家莊市基層農(nóng)技人員進(jìn)行走訪與問(wèn)卷調(diào)查,共發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷379 份,回收有效問(wèn)卷365份,有效率為96.3%。實(shí)地調(diào)研的地區(qū)包括藁城、欒城、趙縣、贊皇、鹿泉、新樂(lè)、平山、行唐、無(wú)極、正定、元氏等縣市。
針對(duì)石家莊市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局調(diào)查的內(nèi)容主要包括農(nóng)作物秸稈綜合利用現(xiàn)狀、各縣市區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用情況、省市級(jí)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用情況、基層農(nóng)技人員對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物處理的技術(shù)支撐等。
針對(duì)省市級(jí)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)調(diào)查的內(nèi)容主要包括園區(qū)面積、主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、主要廢棄物、廢棄物處理方式、廢棄物處理設(shè)備投資、場(chǎng)地面積、廢棄物利用方式、政策扶持等。
針對(duì)青年農(nóng)場(chǎng)主調(diào)查的內(nèi)容主要包括農(nóng)業(yè)廢棄物的主要類型、主要農(nóng)業(yè)廢棄物(小麥秸稈、玉米秸稈、蔬菜秸稈與尾菜、果樹(shù)枝條與落葉、養(yǎng)殖畜禽糞污) 利用方式、主要采用的農(nóng)業(yè)廢棄物處理技術(shù)、當(dāng)?shù)刂С盅h(huán)農(nóng)業(yè)的政策措施及項(xiàng)目、對(duì)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的意見(jiàn)及建議等。
針對(duì)基層農(nóng)機(jī)人員調(diào)查的內(nèi)容主要包括當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)廢棄物處理的主要方法、主要農(nóng)業(yè)廢棄物(小麥秸稈、玉米秸稈、蔬菜秸稈與尾菜、果樹(shù)枝條與落葉、養(yǎng)殖畜禽糞污) 處理技術(shù)、當(dāng)?shù)貙?duì)于農(nóng)業(yè)廢棄物處理的政策扶持或項(xiàng)目補(bǔ)貼情況、當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用模式、典型示例、對(duì)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的意見(jiàn)及建議等。
采用座談、實(shí)地調(diào)研、發(fā)放問(wèn)卷的方法獲取數(shù)據(jù),并運(yùn)用Excel 軟件對(duì)問(wèn)卷數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總與整理。
通過(guò)與石家莊市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局的農(nóng)業(yè)資源管理處的工作人員進(jìn)行座談了解到,為了促進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用發(fā)展進(jìn)程,2018 年采取了一系列的措施。
3.1.1 資金來(lái)源與用途 農(nóng)作物秸稈綜合利用投入資金總額達(dá)到2.44 億元,其中爭(zhēng)取上級(jí)政策及項(xiàng)目補(bǔ)貼資金2.28 億元、市級(jí)預(yù)算資金765 萬(wàn)元、各縣(市、區(qū)) 預(yù)算資金829 萬(wàn)元。資金主要用于農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼、“糧改飼”和秸稈綜合利用項(xiàng)目。
3.1.2 具體措施 (1) 農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合,推廣小麥秸稈切拋還田、玉米帶剝皮裝置聯(lián)合收獲機(jī)等新機(jī)具、新技術(shù),更新高性能、復(fù)式還田機(jī)械,提升秸稈機(jī)械化還田水平。(2) 推廣使用大型青貯機(jī)械,開(kāi)展秸稈青貯、全株玉米青貯,提高秸稈飼料化比例。(3) 扶持、建設(shè)生物質(zhì)壓塊廠、秸稈沼氣聯(lián)戶供氣工程、生物質(zhì)發(fā)電廠等項(xiàng)目,促進(jìn)秸稈能源化利用。(4) 以靈壽、平山縣等食用菌優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)為重點(diǎn),發(fā)展以秸稈為基料的食用菌生產(chǎn),利用秸稈栽培食用菌,發(fā)展秸稈基料化應(yīng)用。
3.1.3 成效 2018 年石家莊地區(qū)實(shí)際可收集秸稈量為664 萬(wàn)t,綜合利用量為644 萬(wàn)t,利用率達(dá)97%。秸稈直接還田肥料化利用為399 萬(wàn)t,占利用總量的60.1%;秸稈青貯飼料化利用226 萬(wàn)t,占利用總量的34.1%;秸稈沼氣、壓塊、發(fā)電等能源化利用為11 萬(wàn)t,占利用總量的1.6%;秸稈基料化利用8 萬(wàn)t,占利用總量的1.2%。
3.1.3.1 農(nóng)作物秸稈綜合利用率提高。石家莊市按照農(nóng)作物秸稈肥料化、飼料化、能源化、基料化、原料化的利用方向,加強(qiáng)農(nóng)作物秸稈綜合利用工作。全市實(shí)際可收集秸稈量為664 萬(wàn)t,綜合利用率達(dá)到了97%。通過(guò)農(nóng)作物秸稈的有效利用,改善了土壤結(jié)構(gòu),增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量,提高了土壤肥力。同時(shí),促進(jìn)了畜牧養(yǎng)殖發(fā)展和農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革,推進(jìn)了農(nóng)村新能源建設(shè)并抑制了秸稈焚燒,減少了大氣環(huán)境污染[6]。3.1.3.2 農(nóng)作物秸稈資源化利用途徑更加多樣。全市綜合利用秸稈644 萬(wàn)t,其中直接還田肥料化利用399萬(wàn)t,優(yōu)質(zhì)飼料化利用226 萬(wàn)t,沼氣、發(fā)電等能源化利用11 萬(wàn)t,食用菌基料化利用8 萬(wàn)t,做到了農(nóng)作物秸稈應(yīng)收盡收和利用的多樣化。
3.1.3.3 促進(jìn)各級(jí)政府加大投入和政策扶持力度。政策及項(xiàng)目補(bǔ)貼資金2.28 億元,主要用于農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼、“糧改飼”和秸稈綜合利用項(xiàng)目;市級(jí)秸稈綜合利用等預(yù)算資金765 萬(wàn)元。主要補(bǔ)貼用于購(gòu)買和更新秸稈綜合利用的機(jī)械、生物質(zhì)爐具和青貯玉米;各縣(市、區(qū)) 秸稈綜合利用和禁燒工作預(yù)算資金共計(jì)829 萬(wàn)元,用于開(kāi)展秸稈綜合利用和禁燒工作。
3.1.3.4 提升了秸稈機(jī)械化還田技術(shù)水平。堅(jiān)持農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合,加強(qiáng)新機(jī)具、新技術(shù)的推廣與應(yīng)用,小麥聯(lián)合收獲機(jī)加裝秸稈切拋還田裝置,實(shí)現(xiàn)小麥聯(lián)合收獲和秸稈粉碎直接還田一次完成;推廣使用帶剝皮裝置的玉米聯(lián)合收獲機(jī),玉米秸稈全部就地還田;利用國(guó)家農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼,更新淘汰舊機(jī)械,提高機(jī)具配套比,提高秸稈還田作業(yè)質(zhì)量和效率。目前全市秸稈利用機(jī)具共計(jì)81 155 臺(tái)(套),其中還田機(jī)21 314 臺(tái),玉米聯(lián)合收獲機(jī)7 632 臺(tái),大型自走式青貯飼料收獲機(jī)568 臺(tái),打捆機(jī)802 臺(tái),飼料加工機(jī)械18 836 臺(tái)[8],提升了農(nóng)業(yè)機(jī)械化的水平[7]。
3.2.1 對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用重視程度較高 在調(diào)研的10 個(gè)省市級(jí)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)中,第一產(chǎn)業(yè)仍然是主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),主要涵蓋大田作物、蔬菜、果樹(shù)、食用菌和養(yǎng)殖業(yè)。實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn),園區(qū)經(jīng)營(yíng)者能夠充分認(rèn)識(shí)到農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用對(duì)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)的意義和作用,主動(dòng)開(kāi)展循環(huán)農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)的嘗試和實(shí)踐[9]。其中9 個(gè)園區(qū)配備了廢棄物處理場(chǎng)地和設(shè)備,并對(duì)廢棄物進(jìn)行了肥料化、飼料化和能源化處理。
3.2.2 農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)水平不斷提高 在資源化利用的方式中肥料化處理占比最高(84.6%),并遠(yuǎn)高于全市平均水平(60.1%),其中堆漚還田方式的占比達(dá)到45.4%,較直接還田方式多9 個(gè)百分點(diǎn)。其中的6 個(gè)園區(qū)對(duì)果樹(shù)修剪枝條和落葉等廢棄物采取了物料粉碎后病蟲(chóng)殺滅技術(shù)或高溫堆肥處理技術(shù),不僅降低了病蟲(chóng)害的傳播和發(fā)生,同時(shí)還田處理后具有增加土壤有機(jī)質(zhì)、改善土壤結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)蓄土壤養(yǎng)分和水分的作用[10]。
表1 石家莊地區(qū)省市級(jí)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)概況Table 1 General situation of modern agricultural parks in Shijiazhuang
對(duì)138 位新型經(jīng)營(yíng)主體進(jìn)行調(diào)研,結(jié)果顯示,目前石家莊地區(qū)支持循環(huán)農(nóng)業(yè)的政策措施及項(xiàng)目主要涉及秸稈還田、青貯和沼氣3 個(gè)方面。95.3%的被訪者對(duì)廢棄物均有不同程度的利用,僅4.7%的被訪者仍然存在廢棄物丟棄問(wèn)題。在農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用中,肥料化利用占比最高(75.5%),其次為飼料化利用占比(10.2%),能源化利用和原料化利用的占比分別為6.4%和3.2%。農(nóng)業(yè)廢棄物肥料化利用中,采用直接還田技術(shù)占比62.9%、堆漚還田技術(shù)占比22.8%,過(guò)腹還田技術(shù)占比8.9%、生產(chǎn)有機(jī)肥占比5.5%;農(nóng)業(yè)廢棄物的飼料化利用以青貯飼料為主(占比為81.25%),其次為黃貯(占比為12.5%) 和微貯(占比為6.25%);能源化利用主要以燃料(占比為60%)、沼氣(占比為30%)、發(fā)電(占比為10%) 為主。
通過(guò)對(duì)石家莊地區(qū)230 名基層農(nóng)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)研顯示,100%的基層農(nóng)技人員能夠充分認(rèn)識(shí)到農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的價(jià)值和意義。基層農(nóng)業(yè)管理部門非常重視農(nóng)業(yè)廢棄物處理工作,成立專門的機(jī)構(gòu),明確工作范圍、工作職責(zé)與工作任務(wù),配備由專職人員負(fù)責(zé);定期宣傳教育農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的重要性。在政策的引導(dǎo)下,98%的基層農(nóng)技人員了解或掌握了1 種以上農(nóng)業(yè)廢棄物處理或利用方法;85%的基層農(nóng)技人員掌握了2 種以上處理方法?;鶎愚r(nóng)技人員掌握的技術(shù)中,秸稈還田、青貯飼料和生產(chǎn)沼氣技術(shù)排前三位。
(1) 農(nóng)作物秸稈利用率高,但利用價(jià)值較低。2018 年石家莊地區(qū)秸稈直接還田肥料化利用為主要方式,占比達(dá)到60.1%。研究表明,秸稈飼料化、能源化、基料化、原料化等利用方式較肥料化利用經(jīng)濟(jì)價(jià)值可提高3~5 倍[11],該地區(qū)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)秸稈“四化”的利用。
(2) 農(nóng)業(yè)廢棄物相關(guān)政策、項(xiàng)目和資金投入不足。通過(guò)對(duì)10 個(gè)省級(jí)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn),40%的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)獲得過(guò)與廢棄物處理相關(guān)的項(xiàng)目或補(bǔ)貼。廢棄物處理的設(shè)備購(gòu)置及投資金額(148 萬(wàn)元) 僅占園區(qū)建設(shè)總投資額(5.6 億元) 的0.26%,建設(shè)面積僅占園區(qū)總面積的0.14%。138 家新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體中,農(nóng)業(yè)廢棄物的處理設(shè)備、資金和場(chǎng)地投入有限,仍然有4.7%的樣本存在廢棄物丟棄問(wèn)題[11~13]。農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用的政策、資金、項(xiàng)目扶持力度有待于加強(qiáng),尤其是對(duì)于種植業(yè)為主的園區(qū)更應(yīng)該給予大力扶持。對(duì)于農(nóng)業(yè)廢棄物的處理投入能力還有待于提高。
(3) 缺乏技術(shù)和專業(yè)技術(shù)人員。石家莊市農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用主要集中在農(nóng)作物秸稈綜合利用和畜禽糞污處理,缺少林果枯枝落葉、蔬菜秸稈尾菜、廢舊農(nóng)膜、玉米芯等廢棄物的處理技術(shù)。98%的基層農(nóng)技人員均已掌握1~2 種農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù),但是在實(shí)際推廣過(guò)程中,缺乏推廣人員是影響技術(shù)輻射范圍的主要因素。
4.2.1 加強(qiáng)政策引導(dǎo),促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展 深入貫徹落實(shí)《河北省人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)關(guān)于促進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用和禁止露天焚燒的決定》,真正把農(nóng)作物秸稈綜合利用作為新的產(chǎn)業(yè)和新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)進(jìn)行培育和打造,不斷完善秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系,持續(xù)推進(jìn)秸稈肥料化、飼料化、能源化、基料化和原料化利用,形成布局合理、多元利用的產(chǎn)業(yè)化格局,促進(jìn)農(nóng)業(yè)循環(huán)發(fā)展。在健全秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系、推進(jìn)秸稈肥料化利用、發(fā)展秸稈飼料化利用、推進(jìn)秸稈能源化和秸稈基料化、原料化利用等方面加強(qiáng)政策引導(dǎo)和扶持[15,16]。
4.2.2 加強(qiáng)政策扶持和資金投入力度 根據(jù)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的目標(biāo),建立政府引導(dǎo)資金支持企業(yè)參與市場(chǎng)化運(yùn)作的新機(jī)制,制定廢棄物收集、運(yùn)輸、集中處理補(bǔ)貼制度,促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物全量資源化利用[17,18]。
4.2.3 加大科技投入,建立農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用科技創(chuàng)新體系 緊緊圍繞農(nóng)業(yè)廢棄物收集、分類、處理、利用、貯藏等各環(huán)節(jié),整合科技資源、協(xié)調(diào)合作、共同攻關(guān),形成“農(nóng)科教、產(chǎn)學(xué)研”上下聯(lián)動(dòng)、有機(jī)銜接的科技創(chuàng)新體系。發(fā)揮農(nóng)業(yè)科研單位的技術(shù)力量,在農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用研發(fā)過(guò)程中,要把新技術(shù)、新工藝的研究放在突出位置,注重技術(shù)創(chuàng)新,提升產(chǎn)品的技術(shù)含量。重點(diǎn)開(kāi)展農(nóng)作物秸稈、蔬菜秸稈殘?bào)w病蟲(chóng)害殺滅、就地清潔還田先進(jìn)技術(shù)和裝備研發(fā)。加強(qiáng)畜禽糞污養(yǎng)殖場(chǎng)源頭高效處理新技術(shù)、新工藝研究,開(kāi)發(fā)安全、高效、環(huán)保型飼料產(chǎn)品及肥料產(chǎn)品。推廣種養(yǎng)結(jié)合園區(qū)內(nèi)自循環(huán)、第三方綜合治理、肥料化利用、區(qū)域化集中處理、中小型養(yǎng)殖場(chǎng)堆積發(fā)酵就近還田利用等畜禽糞污資源化利用模式[19,20]。