柘城縣農(nóng)作物秸稈綜合利用現(xiàn)狀及可持續(xù)發(fā)展策略

張海霞

(河南省柘城縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河南 柘城 476200)

柘城縣位于河南省東部、商丘市西南部，有2個(gè)辦事處，20個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，499個(gè)村(居)民委員會(huì)，總面積1048平方公里，總?cè)丝?04.4萬人，其中農(nóng)業(yè)人口69.31萬人，耕地面積106萬畝[1]。介于東經(jīng)115°06'～115°32'、北緯34°00'～34°15'之間，東西橫跨29公里，南北縱貫27公里。全縣地勢(shì)平坦，位于華北平原南部，屬黃河沖積平原。是比較典型的農(nóng)業(yè)大縣，也是全國重要的糧食生產(chǎn)核心區(qū)。主要種植的農(nóng)作物有小麥、玉米、辣椒、大蒜、大豆、棉花和花生等，其中小麥、玉米等糧食作物種植面積穩(wěn)定在90萬畝以上，三櫻椒常年種植面積達(dá)30萬畝以上，是全國著名的辣椒生產(chǎn)加工集散地。2017年，柘城縣糧食總產(chǎn)達(dá)到9.13億公斤，農(nóng)作物秸稈總產(chǎn)量約120萬噸。該研究首先分析了柘城縣農(nóng)作物秸稈利用的現(xiàn)狀，指出了秸稈綜合利用存在的問題，最后提出了農(nóng)作物秸稈綜合利用可持續(xù)發(fā)展的途徑，以期為柘城縣農(nóng)作物秸稈綜合利用提供科學(xué)參考。

1 柘城縣農(nóng)作物秸稈主要利用現(xiàn)狀

目前，柘城縣農(nóng)作物秸稈資源化利用主要作為肥料以還田、生物發(fā)電燃料和用于動(dòng)物飼料三種形式為主。秸稈還田面積占到種植面積的90%以上，2018年作為肥料利用約有80萬噸，其中70萬噸秸稈粉碎旋耕直接還田，10萬噸為堆腐爛還田。作為飼料利用的約為25萬噸，作為生活燃料的約為15萬噸，其中10萬噸作為生活燃料直接利用，約5萬噸通過沼氣發(fā)酵利用；還有很少一部分作為食用菌以及草編利用。

2 農(nóng)作物秸稈利用存在的主要問題

從上述的分析可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前柘城縣農(nóng)作物秸稈綜合利用處在傳統(tǒng)與現(xiàn)代融合的初級(jí)階段，以秸稈還田為主，勢(shì)頭很好；但方式比較單一，產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢，資源沒有得到有效的利用，存在的主要問題有以下五點(diǎn)。(1)政府對(duì)農(nóng)作物秸稈綜合利用激勵(lì)政策力度不夠，缺乏統(tǒng)籌性和規(guī)劃，阻礙了農(nóng)作物秸稈綜合利用項(xiàng)目的開發(fā)和發(fā)展；(2)秸稈還田效率有待提高。秸稈直接還田技術(shù)雖是成熟技術(shù)，但目前受到大型機(jī)械、勞動(dòng)力及技術(shù)的限制，仍難被廣泛應(yīng)用。(3)飼料性價(jià)比低；(4)秸稈的利用效率低，產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后，沒有形成系列產(chǎn)業(yè)鏈。柘城縣農(nóng)作物綜合利用處在起步階段，缺乏規(guī)?；钠髽I(yè)；已有的秸稈綜合利用小企業(yè)，也沒有形成與農(nóng)民的利益鏈條關(guān)系，因而帶動(dòng)力不強(qiáng)。限制了秸稈能源化的高效利用，同時(shí)也限制了秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)化的成長(zhǎng)與發(fā)展。(5)由于農(nóng)作物秸稈的多樣性，收儲(chǔ)難度較大[2]。由于農(nóng)作物秸稈相對(duì)密度較低，收集的有效時(shí)間又短，勞動(dòng)力不足，收儲(chǔ)設(shè)備配套不到位，致使秸稈收儲(chǔ)難度較大；同時(shí)收集和運(yùn)輸?shù)某杀据^高，經(jīng)濟(jì)效益低，因此農(nóng)民寧愿將其焚燒或棄之不顧，也不愿意收集銷售。

3 全國農(nóng)作物秸稈利用主要方式

3.1 秸稈肥料化還田

秸稈肥料化還田就是將植物中氮磷鉀等微量元素以形式返還給土壤，以供農(nóng)作物再次吸收利用[3]。其不僅可以將微量的元素返還給土壤進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)平衡，而且還可以為土壤提供豐富的有機(jī)質(zhì)，是改善土壤性能的原生態(tài)方法和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。秸稈肥料化還田主要包含兩種方式：直接還田和間接還田。農(nóng)作物直接還田就是在農(nóng)作物收獲或農(nóng)耕時(shí)直接把農(nóng)作物秸稈直接或者粉碎翻耕入土，這種方式優(yōu)點(diǎn)是方便快捷。間接還田種類比較多，包含快速腐熟還田、過腹還田、秸稈加工成有機(jī)復(fù)合肥、堆漚還田和茹渣還田等方式，其優(yōu)點(diǎn)是環(huán)境污染較小，而且具有可調(diào)性。

3.2 農(nóng)作物秸稈飼料化

在北方冬春交替的季節(jié)，牛羊畜牧業(yè)的飼料普遍不足，使用農(nóng)作物秸稈作為有效的補(bǔ)充不僅有效解決牧業(yè)飼料不足的問題，而且可以降低養(yǎng)殖的成本，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈的綜合利用以及可持續(xù)發(fā)展；同時(shí)也是調(diào)整農(nóng)牧結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)農(nóng)牧有機(jī)結(jié)合的有效途徑和重要措施[4]。由于農(nóng)作物秸稈直接做飼料適口性較差，因此一般需要經(jīng)過加工后再作為飼料使用。目前，農(nóng)作物秸稈飼料加工的主要手段有三種：物理、化學(xué)和微生物發(fā)酵法。物理法操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用低，但牲畜采食率不高；化學(xué)法牲畜采食率較高和消化率較好，但費(fèi)用相對(duì)較高；生物發(fā)酵法可以提高飼料的有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，但處理技術(shù)要求較高。在實(shí)際的飼料加工過程中，為了更好的效果，通常都是因地制宜三種方法交叉相互使用。

3.3 農(nóng)作物秸稈能源化

農(nóng)作物秸稈本身含有豐富的熱值，可以直接燃燒作為能源使用，也可以秸稈氣化后作為能源使用，還可以液化和固化后作為燃料使用[5]。農(nóng)作物直接燃燒是傳統(tǒng)的利用方式，其優(yōu)點(diǎn)是直接利用、方便、成本低，缺點(diǎn)是效率較低，對(duì)環(huán)境具有一定的影響。農(nóng)作物秸稈生物質(zhì)氣化是農(nóng)作物秸稈經(jīng)過氣化爐轉(zhuǎn)變?yōu)闈崈舻腃O、CH4和H2等可燃?xì)怏w，廢渣還可以作為肥料使用，優(yōu)點(diǎn)是通過生物質(zhì)氣化后可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈的清潔和生態(tài)循環(huán)利用，缺點(diǎn)是初期投資較大，不適宜單個(gè)家庭運(yùn)用。農(nóng)作物秸稈液化燃燒，可以減少對(duì)化石燃料的需求，實(shí)現(xiàn)低碳減排的目標(biāo)，缺點(diǎn)是其熱值與石油相比較低。農(nóng)作物固化優(yōu)點(diǎn)是材料來源豐富、加工簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是農(nóng)作物秸稈的密度較大小，收集比較困。幾種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，因此各地應(yīng)該結(jié)合各自的自然和地理?xiàng)l件，選擇適合自己的能源化利用方式，做到不僅實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，而且達(dá)到環(huán)境治理的目的。

3.4 農(nóng)作物秸稈原料化

整體來說我國林業(yè)資源相對(duì)比較豐富，但人均量排名比較靠后[6]。而農(nóng)作物秸稈具有與木材相似的性質(zhì)，隨著技術(shù)的發(fā)展，其可以作為造紙、紡織、快餐餐具、包裝以及裝飾建材的原料[7]。農(nóng)作物秸稈替代木材使用不僅可以大量消耗廢棄低價(jià)值的農(nóng)作物秸稈，實(shí)現(xiàn)其高附加值利用，而且還可以緩解或降低環(huán)境污染[8]；同時(shí)既能有效的保護(hù)森林耕地資源和生態(tài)環(huán)境，還能有效的實(shí)現(xiàn)自然界的可持續(xù)發(fā)展。

4 柘城縣農(nóng)作物秸稈綜合利用可持續(xù)發(fā)展策略

4.1 整體規(guī)劃，制定和完善相關(guān)扶持政策

合理的規(guī)劃和布局是實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈可持續(xù)利用發(fā)展的基本條件[9-10]。縣政府和相關(guān)部門應(yīng)在國家總的指導(dǎo)方針政策下，結(jié)合我縣農(nóng)作物秸稈的具體特點(diǎn)和利用狀況，制定引導(dǎo)政策，明確農(nóng)作物秸稈綜合利用發(fā)展方向，制定相關(guān)總體規(guī)劃，完善農(nóng)作物秸稈利用政策，形成農(nóng)作物秸稈綜合利用的長(zhǎng)效機(jī)制，實(shí)現(xiàn)我縣農(nóng)業(yè)和農(nóng)作物秸稈利用的可持續(xù)發(fā)展。

同時(shí)，在財(cái)政方面給予支持，在稅收等方面使企業(yè)和農(nóng)民真實(shí)得到實(shí)惠和好處，比如在秸稈還田給予適當(dāng)機(jī)械補(bǔ)貼、秸稈電廠的土地使用稅方面給予一定的減免年限、秸稈運(yùn)輸車的過路過橋費(fèi)給予一定的優(yōu)惠、秸稈利用企業(yè)農(nóng)機(jī)服務(wù)組織予適當(dāng)信貸優(yōu)惠，。鼓勵(lì)和引導(dǎo)社會(huì)資本參與農(nóng)作物秸稈的開發(fā)利用，政府優(yōu)先采購符合環(huán)保和節(jié)能的農(nóng)作物秸稈產(chǎn)品，鼓勵(lì)農(nóng)民、秸稈收購中間商和企業(yè)推行推廣農(nóng)作物秸稈綜合利用。

4.2 優(yōu)化種植及農(nóng)牧結(jié)構(gòu)

加大對(duì)種植業(yè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整，深入推進(jìn)生產(chǎn)清潔化、資源集約化、廢棄物資源化現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)發(fā)展模式[11-13]。積極變革農(nóng)牧業(yè)傳統(tǒng)模式，大力推進(jìn)種養(yǎng)并進(jìn)，深入推進(jìn)以養(yǎng)帶種，實(shí)現(xiàn)農(nóng)牧高度有機(jī)融合；通過適當(dāng)措施激勵(lì)養(yǎng)殖企業(yè)提高秸稈飼料的添加比例，實(shí)現(xiàn)牧畜過腹還田，提高秸稈肥料化還田率。

4.3 提高秸稈肥料化利用

農(nóng)作物秸稈肥料化主要有三種手段[14-18]：秸稈機(jī)械化直接還田、生化快速腐熟造有機(jī)肥和新農(nóng)藝還田。在機(jī)械化直接還田方面，對(duì)秸稈機(jī)械進(jìn)行補(bǔ)貼，提高企業(yè)和農(nóng)民的積極性，實(shí)現(xiàn)秸稈的深耕翻埋，使其有效轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥，真正實(shí)現(xiàn)秸稈變廢為寶；在生化快速腐熟造有機(jī)肥方面，加大對(duì)生產(chǎn)有機(jī)肥企業(yè)的政策及資金支持，鼓勵(lì)其引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，將廢氣的秸稈集中轉(zhuǎn)變?yōu)閮r(jià)值較高的有機(jī)肥；在新農(nóng)藝方面，優(yōu)化種植業(yè)及牧業(yè)，深化農(nóng)牧結(jié)合，提高農(nóng)作物秸稈利用價(jià)值。

4.4 大力發(fā)展以農(nóng)作物秸稈為原料的加工業(yè)

農(nóng)作物秸稈是加工業(yè)的一種良好的資源，提倡和鼓勵(lì)采用先進(jìn)的技術(shù)，以農(nóng)作物秸稈作為原料的工業(yè)及深加工項(xiàng)目?jī)?yōu)先上馬，并在銀行信貸上給予一定的優(yōu)惠和便利[19-20]。引導(dǎo)發(fā)展具有較好市場(chǎng)前景和較高附加值的以農(nóng)作物秸稈作為原材料的生物質(zhì)板材項(xiàng)目、生態(tài)生物質(zhì)餐具、可降解包裝材料和編織工藝品等項(xiàng)目。

4.5 推廣秸稈生物質(zhì)能

目前，秸稈能源化利用主要有兩種形式[21-23]：一種是通過氣化的方式，使農(nóng)作物秸稈轉(zhuǎn)變成沼氣進(jìn)行能源化清潔利用?？h政府鼓勵(lì)、扶持秸稈沼氣工程供氣項(xiàng)目，并爭(zhēng)取社會(huì)各界對(duì)秸稈沼氣工程的資金支持和投入，并給與一定的政策引導(dǎo)，確保項(xiàng)目快速發(fā)展。農(nóng)作物秸稈沼氣項(xiàng)目不僅可以有效的利用農(nóng)作物秸稈，為農(nóng)戶帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益，還能減少農(nóng)作物的燃燒，減少霧霾的發(fā)生，有益于環(huán)境質(zhì)量提高。另外秸稈發(fā)酵后的液固混合廢物是一種高效的有機(jī)肥，并且具有可以有效改善土壤的生物酶。另外一種是秸稈固化成型作燃料。柘城縣秸稈固化成型作燃料的企業(yè)急待引進(jìn)。在有條件的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，新建秸稈固化成型新型燃料廠，全縣至少建設(shè)5個(gè)小型農(nóng)作物秸稈固化成型新型燃料示范點(diǎn)，在示范點(diǎn)匹配的生物質(zhì)燃料爐，爭(zhēng)取在未來的5年內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)都有農(nóng)作物秸稈固化新型燃料廠，這樣就可以極大的提高農(nóng)作物秸稈的利用綜合效率，也為美麗鄉(xiāng)村提供基礎(chǔ)條件。通過對(duì)上述兩者生物質(zhì)能源的推廣，逐步提高鄉(xiāng)村的用能結(jié)構(gòu)，其不僅可以改善農(nóng)村的環(huán)境，還可以有效的利用農(nóng)作物秸稈，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈的可持續(xù)發(fā)展利用。

4.6 積極搞好示范推廣工作

在總結(jié)農(nóng)作物秸稈粉碎旋耕直接還田、過腹還田和堆腐爛還田的基礎(chǔ)上，全縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)根據(jù)本轄區(qū)內(nèi)農(nóng)作物的特點(diǎn)和實(shí)際狀況，因地制宜，盡快探索出適合自己的農(nóng)作物秸稈綜合利用方式，并就其綜合利用方式進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)，以應(yīng)用的實(shí)際效果作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，按照市場(chǎng)的選擇，最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的生態(tài)化發(fā)展和農(nóng)作物秸稈綜合利用的可持續(xù)發(fā)展[10]。

4.7 做好宣傳引導(dǎo)，增強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo)工作

縣政府及有關(guān)部門要合理有效利用網(wǎng)絡(luò)、電視及廣播等大眾媒體向農(nóng)民宣傳農(nóng)作物秸稈綜合利用的好處、普及推廣農(nóng)作物秸稈利用的相關(guān)技術(shù)，讓廣大人民群眾認(rèn)識(shí)到農(nóng)作物秸稈綜合利用的必要性以及重要性，發(fā)自內(nèi)心的擁護(hù)和支持農(nóng)作物秸稈綜合利用，并引導(dǎo)其自覺主動(dòng)的學(xué)習(xí)和運(yùn)用農(nóng)作物秸稈技術(shù)。同時(shí)，縣、鄉(xiāng)各級(jí)政府要開展不同層次、不同形式的全方位宣講活動(dòng)，并加強(qiáng)對(duì)農(nóng)作物秸稈綜合利用的知識(shí)的普及、技術(shù)培和認(rèn)知訓(xùn)教育[24-25]。比如通過專題講座、現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)、經(jīng)驗(yàn)交流、發(fā)放宣傳單和宣傳冊(cè)等形式進(jìn)行宣傳和培訓(xùn)，改變廣大人民群眾在農(nóng)作物秸稈的傳統(tǒng)認(rèn)知，增強(qiáng)其對(duì)廢棄秸稈資源化處理及有效綜合利用的認(rèn)知，使其認(rèn)識(shí)到農(nóng)作物秸稈綜合利用的好處以及秸稈燃燒的弊端，提高其對(duì)農(nóng)作物秸稈綜合利用新技術(shù)和新方法的認(rèn)知，做到農(nóng)作物秸稈的高比例高效率梯級(jí)利用，真正發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈的資源化利用和可持續(xù)發(fā)展。