山東省蔬菜秸稈資源空間分布特征及資源化利用模式

□李澤媛 鄭 軍 隋 濤

[內(nèi)容提要]山東省蔬菜秸稈總量豐富，資源化利用潛力巨大。本文基于2010-2019年山東省蔬菜播種面積和產(chǎn)量數(shù)據(jù)，采用秸稈資源量草谷比的估算方法，探析山東省蔬菜秸稈總量及變化趨勢，利用ArcGIS軟件和九宮矩陣圖，直觀呈現(xiàn)蔬菜秸稈分布的區(qū)域特征和單產(chǎn)層級。結(jié)果表明，2010-2019年山東省蔬菜播種面積呈“W”型波動，但蔬菜秸稈資源量持續(xù)上升；蔬菜秸稈空間分布表現(xiàn)為“西高東低、南高北低”，濰坊市蔬菜秸稈資源總量最大，淄博、德州和濟(jì)南等地區(qū)單位播種面積蔬菜秸稈資源量較高，秸稈人均產(chǎn)量區(qū)域分布呈現(xiàn)出“魯西、魯南高”，“魯北、魯東低”；矩陣圖報告了山東省蔬菜秸稈生產(chǎn)力三大類型區(qū)，濰坊、濟(jì)南和德州為蔬菜秸稈豐裕區(qū)，宜優(yōu)先推廣蔬菜秸稈資源化利用。結(jié)合蔬菜秸稈理化性狀和生產(chǎn)力空間分布層級，探索提出蔬菜秸稈肥料化、飼料化、基料化、原料化和燃料化利用的縣域發(fā)展模式。

農(nóng)作物秸稈通常是指糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物收獲果實(shí)、籽粒后的剩余部分，富含豐富的有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等微量元素，是可供農(nóng)村新能源開發(fā)、發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的寶貴資源。[1]農(nóng)作物秸稈的產(chǎn)生和收集具有季節(jié)性、集中性，而秸稈利用環(huán)節(jié)具有分散性、連續(xù)性，持續(xù)推進(jìn)秸稈資源化利用必然要統(tǒng)籌好這兩者之間的差異。我國蔬菜秸稈產(chǎn)量豐富，2008年，蔬菜秸稈總產(chǎn)量僅次于水稻、玉米和小麥等糧食作物，遠(yuǎn)超棉花、油料、糖料等六大經(jīng)濟(jì)作物，且呈線性快速增長。[2]2014年，全國蔬菜秸稈的理論資源量高達(dá)5396.39萬噸，占農(nóng)作物秸稈總產(chǎn)量的7.75%，而油料作物和糖類作物該比例分別為7.46%和6.37%，均低于蔬菜秸稈的理論產(chǎn)量。[3]此外，蔬菜生產(chǎn)的區(qū)域性和季節(jié)性尤為突出，且蔬菜秸稈體積較大、易霉變，對收儲運(yùn)各環(huán)節(jié)的接續(xù)響應(yīng)更為強(qiáng)烈。因此，根本上解決蔬菜秸稈隨意丟棄和大量過剩造成的環(huán)境污染與資源浪費(fèi)的關(guān)鍵是要構(gòu)建省域內(nèi)配套完備、運(yùn)作穩(wěn)定、機(jī)制長效和政策支撐的資源化利用體系。

山東省是我國重要的農(nóng)業(yè)大省，也是蔬菜強(qiáng)省。據(jù)山東省統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2020年，山東省蔬菜(含食用菌)產(chǎn)量為8434.70萬噸。壽光市、菏澤市已基本形成糧食秸稈肥料化、飼料化、基料化、能源化、原料化利用格局，淄博市也創(chuàng)新形成“豬-沼-果”等生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。目前，山東省蔬菜秸稈資源化利用的技術(shù)和模式僅限于局部地區(qū)探索，蔬菜秸稈收儲運(yùn)體系建設(shè)和模式構(gòu)建仍有很大提升空間。本研究根據(jù)山東省統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)，探析2010-2019年蔬菜秸稈產(chǎn)量變化和空間分布特征，為全面推進(jìn)山東省蔬菜秸稈資源化利用工作提供有益借鑒。

一、材料與方法

(一)數(shù)據(jù)來源

2010-2019年山東省蔬菜播種情況和產(chǎn)量數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站，分地市蔬菜秸稈分布特征數(shù)據(jù)來自2019年度《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》。本文蔬菜種類劃分如下：

表1 山東省蔬菜分類

(二)研究方法

1.蔬菜草谷比與收集系數(shù)

草谷比也稱秸稈系數(shù)，即農(nóng)作物收獲量與剩余干物質(zhì)產(chǎn)量之比，廣泛用于第三次全國農(nóng)業(yè)普查秸稈資源的估算工作，同樣適用于非禾谷類蔬菜秸稈量的評估。草谷比并非一個準(zhǔn)確的數(shù)值，而是與農(nóng)作物生產(chǎn)豐、平、歉年的籽實(shí)產(chǎn)量呈正向相關(guān)。[4]已有研究中，蔬菜草谷比的測算基本采用分地區(qū)、分作物類型的樣本測量計(jì)算求得，如全國大豆秸稈系數(shù)平均值為1.50、馬鈴薯秸稈系數(shù)平均值為0.71，山東省甘薯秸稈和花生秸稈的草谷比平均值分別為0.3和0.89[5-7]。由于不同類型蔬菜秸稈草谷比存在差異，葉菜類和部分瓜果類蔬菜秸稈含水量較高，采用加權(quán)計(jì)算草谷比數(shù)值的方法不夠準(zhǔn)確，因此將殘體干物質(zhì)比重考慮在內(nèi)以適當(dāng)修正測算結(jié)果。此外，蔬菜秸稈在采收、運(yùn)輸過程中會受人為損耗和自然風(fēng)干影響，最終可采集利用的數(shù)量往往小于理論資源量，故引入可收集系數(shù)以測算秸稈可收集利用資源量。本文蔬菜秸稈產(chǎn)量估算借鑒何可(2016)、畢于運(yùn)(2010)的研究結(jié)果，將草谷比取值為0.071，可收集系數(shù)取值為0.50。

2.秸稈資源估算方法

秸稈資源量估算方法，首先要確定農(nóng)作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，再借助草谷比和可收集系數(shù)建立理論資源量和可收集利用資源量的估算方法。計(jì)算公式為：

蔬菜秸稈理論資源量WD=WS×GR。式中：WD為蔬菜秸稈理論產(chǎn)生量；WS為蔬菜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量；GR為蔬菜秸稈系數(shù)，此處取GR=0.071。

蔬菜秸稈可收集利用資源量WC=WD×GI。式中：WC為蔬菜秸稈可收集利用資源量；WD為蔬菜秸稈理論資源量；GI為蔬菜可收集系數(shù)，此處取GI=0.50。

3.空間分布特征分析方法

利用ArcGIS10.2地理信息軟件，采用自然段點(diǎn)法對蔬菜秸稈理論產(chǎn)量、單位蔬菜秸稈產(chǎn)量進(jìn)行層次劃分，直觀展示山東省蔬菜秸稈空間分布特征與區(qū)域差異。

二、結(jié)果與分析

(一)蔬菜秸稈資源總量變化趨勢

2010-2019年山東省蔬菜播種面積呈現(xiàn)“W型”波動特征。2010年、2013年和2018年是全省蔬菜播種面積三個高峰點(diǎn)，2012年和2016年為播種面積低谷期，最高與最低年份蔬菜播種面積相差25.68萬公頃。蔬菜產(chǎn)量、蔬菜秸稈理論資源量與可收集利用資源量并未受到蔬菜播種面積的波動影響，2010-2019年秸稈理論資源量和可收集利用資源量增長率均為8.47%，且呈穩(wěn)定增長態(tài)勢。表2所示，2013-2015年蔬菜秸稈理論資源量增幅較大，年均增產(chǎn)10.72萬噸，僅2013年一年之內(nèi)，山東省蔬菜秸稈理論資源量增加了17.27萬噸；2016-2019年增長明顯減緩，蔬菜秸稈理論資源量年均僅增加3.04萬噸。蔬菜播種面積頻繁上下浮動或與山東省“品種調(diào)良、效益調(diào)高”的種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策有關(guān)。山東省于2012年和2016年分別進(jìn)行了兩次種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，重點(diǎn)優(yōu)化糧食作物生產(chǎn)和蔬菜種植基礎(chǔ)條件，確?！懊谆@子”穩(wěn)定增產(chǎn)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)“菜籃子”供應(yīng)充足、平穩(wěn)發(fā)展，相應(yīng)年份蔬菜播種面積均略有下降；此間，山東省全面推廣設(shè)施蔬菜和反季蔬菜生產(chǎn)技術(shù)與措施，極大地提高了蔬菜自給能力，在蔬菜播種面積下降的情況下，產(chǎn)量未減反增。2010-2019年山東省年均蔬菜秸稈資源量560.35萬噸，除去秸稈收集、儲存和運(yùn)輸損耗，仍有280.17萬噸秸稈可供收集利用，蔬菜秸稈資源化利用前景可觀。

可以根據(jù)式(13)構(gòu)建另一個線性回歸模型,以一組(t2n-3+τn-1,T2n-2)或者(t2n-1+τn,T2n)為坐標(biāo)求出線性回歸模型的斜率與截距,即為校正過的θ和β值.

表2 2010-2019年山東蔬菜種植與秸稈產(chǎn)生量

(二)2019年山東省蔬菜秸稈產(chǎn)量空間分布

1.各市蔬菜秸稈資源量空間分布特征

為更直觀展示山東省蔬菜秸稈空間分布特征，借助ArcGIS軟件分析2019年山東省各地市蔬菜秸稈資源量的省域空間分布和單位產(chǎn)量分級情況。

如圖1、表3所示，2019年山東省蔬菜播種總面積為146.42萬hm2，蔬菜秸稈資源總量為580.86萬噸，全省蔬菜秸稈分布呈現(xiàn)明顯的“西高東低、南高北低”的空間分布特征。中部地區(qū)濰坊市蔬菜秸稈資源量最高，占全省的14.91%；9個蔬菜秸稈中數(shù)量地區(qū)主要位于魯西北、魯西、魯西南和魯東南，聊城(58.81萬噸)、菏澤(57.86萬噸)、臨沂市(54.37萬噸)和濟(jì)寧(49.11萬噸)蔬菜秸稈產(chǎn)量較高；東營(5.04萬噸)、威海(6.80萬噸)、日照(7.56萬噸)蔬菜秸稈產(chǎn)量相對較少。

表3 2019年山東各市蔬菜秸稈產(chǎn)生量

圖1 2019年山東各市蔬菜秸稈產(chǎn)量分級

2.蔬菜秸稈播面單產(chǎn)空間分布特征

蔬菜產(chǎn)量受到地形地貌、耕作制度、土壤特性和氣候特征等因素影響。為更準(zhǔn)確報告山東省蔬菜秸稈地區(qū)生產(chǎn)能力和空間分布特征，采用單位產(chǎn)量方法加以測度。農(nóng)作物蔬菜秸稈播面單產(chǎn)指的是一定區(qū)域內(nèi)蔬菜單位播種面積的全年秸稈產(chǎn)量，直接體現(xiàn)當(dāng)?shù)厥卟私斩捑C合生產(chǎn)能力，間接反映該地區(qū)蔬菜秸稈可收集利用的強(qiáng)度。表4所示，2019年全省蔬菜秸稈播面單產(chǎn)為3.97 t/hm2，以3.59 t/hm2和4.37 t/hm2為劃分依據(jù)，大致可分為低、中、高三個區(qū)域，其中魯西北蔬菜秸稈播面單產(chǎn)明顯高于其他地區(qū)。威海、東營、濟(jì)寧等5市蔬菜秸稈播面單產(chǎn)總量最低，蔬菜秸稈產(chǎn)量占全省22.46%；煙臺、青島、濰坊等8市蔬菜秸稈產(chǎn)量合計(jì)占全省的59.50%，平均播面秸稈單產(chǎn)高出全省4.28%；淄博、德州和濟(jì)南蔬菜秸稈單位播面產(chǎn)量總計(jì)4.66 t/hm2，蔬菜秸稈產(chǎn)量之和占全省的18.04%?？梢园l(fā)現(xiàn)，一個地區(qū)蔬菜秸稈產(chǎn)量與秸稈生產(chǎn)能力之間無相關(guān)關(guān)系，濰坊秸稈產(chǎn)量為全省最高，但秸稈播面單產(chǎn)僅排第四；東營市秸稈產(chǎn)量為全省最低，但秸稈生產(chǎn)能力仍高于濟(jì)寧和菏澤。(圖2)

圖2 2019年山東各市蔬菜秸稈播面單產(chǎn)分布

表4 2019年山東蔬菜秸稈播面單產(chǎn)層級劃分

3.蔬菜秸稈人均產(chǎn)量空間分布特征

2019年全省人均蔬菜秸稈產(chǎn)量為57.68kg/人，高、中、低產(chǎn)地區(qū)與全省人均秸稈產(chǎn)量的比值為156.76：98.39：43.39：100，具體表現(xiàn)為西部高于東部地區(qū)、南部高于北部地區(qū)(圖3)。2019年山東省人均蔬菜秸稈產(chǎn)量高于72.39kg/人的地區(qū)有4個，分別是濰坊、德州、聊城和棗莊，人均秸稈產(chǎn)量合計(jì)達(dá)到90.42kg，高出全省平均值56.76%，其中，聊城(96.43kg/人)人均秸稈產(chǎn)量最高；青島、臨沂、泰安等6市屬于中產(chǎn)地區(qū)，泰安(72.39kg/人)人均秸稈產(chǎn)量高于其他5市；威海、煙臺、東營等6市蔬菜秸稈人均產(chǎn)量較低，合計(jì)僅為25.03kg/人，不足全省平均值半數(shù)。(詳見表5)

表5 2019年山東蔬菜秸稈人均產(chǎn)量層級劃分

圖3 2019年山東各市蔬菜秸稈人均產(chǎn)量分布

4.蔬菜秸稈空間分布層級矩陣圖

蔬菜秸稈空間分布可以用蔬菜秸稈產(chǎn)量這一總量指標(biāo)和蔬菜秸稈播面單產(chǎn)、蔬菜秸稈人均產(chǎn)量等個量指標(biāo)表達(dá)。個量指標(biāo)雖然能夠作為一定區(qū)域內(nèi)蔬菜秸稈產(chǎn)出水平的評定依據(jù)，但由于每個地區(qū)人口密度和復(fù)種指數(shù)有所差異，通常造成指標(biāo)值反映的信息不夠準(zhǔn)確。[8]基于此，本文以蔬菜秸稈產(chǎn)量為橫坐標(biāo)，以蔬菜秸稈播面單產(chǎn)為縱坐標(biāo)，將全省16個地市(區(qū)、縣)細(xì)分為9類地區(qū)，并繪制蔬菜秸稈數(shù)量分布矩陣圖，由此綜合評價山東省蔬菜秸稈生產(chǎn)能力和利用強(qiáng)度。如圖4所示，全省蔬菜秸稈數(shù)量劃分為9種組合、3大類型，各類型以不同色塊加以區(qū)分。

圖4 山東省各地市(區(qū)、縣)蔬菜秸稈數(shù)量分布矩陣圖

第一類為蔬菜秸稈富裕度較高地區(qū)，包括高數(shù)量-高產(chǎn)區(qū)(無)、高數(shù)量-中產(chǎn)區(qū)和中數(shù)量-高產(chǎn)區(qū)。第一類型地區(qū)包括濟(jì)南、德州和濰坊3市，2019年蔬菜秸稈產(chǎn)量合計(jì)179.39萬噸，占全省秸稈總量的30.88%，蔬菜秸稈播面單產(chǎn)平均為4.50 t/hm2，為全省的1.13倍。第一地區(qū)的蔬菜秸稈總產(chǎn)量和單位面積秸稈產(chǎn)出均為全省豐產(chǎn)典型，蔬菜秸稈總量大、密度高，可作為蔬菜秸稈“收-儲-運(yùn)”體系建設(shè)起步階段集約示范地區(qū)。濰坊作為全省蔬菜播種面積、蔬菜產(chǎn)量、蔬菜秸稈產(chǎn)量均居首位的地區(qū)，率先進(jìn)行蔬菜秸稈資源化利用體系建設(shè)和模式探索尤為必要。

第二類型為蔬菜秸稈一般富裕地區(qū)，矩陣組合表現(xiàn)為高數(shù)量-低產(chǎn)區(qū)(無)、中數(shù)量-中產(chǎn)區(qū)和低數(shù)量-高產(chǎn)區(qū)，包括青島、臨沂、棗莊、泰安、聊城和淄博6個地區(qū)，蔬菜秸稈產(chǎn)量合計(jì)247.13萬噸，占全省的42.55%，蔬菜秸稈播面單產(chǎn)平均為4.10 t/hm2，為全省的1.03倍。此類一般富裕地區(qū)建議定位為蔬菜秸稈資源化利用適度集約區(qū)，以濰坊、淄博為中心的魯中地區(qū)、以聊城為中心的魯北地區(qū)、以青島為中心的魯東地區(qū)應(yīng)適度推行蔬菜秸稈資源化利用。

第三類型為蔬菜秸稈富裕程度較低地區(qū)，包括中數(shù)量-低產(chǎn)區(qū)、低數(shù)量-中產(chǎn)區(qū)和低數(shù)量-低產(chǎn)區(qū)，覆蓋7個地市，蔬菜秸稈產(chǎn)量共計(jì)154.34萬噸，占全省的26.57%，蔬菜秸稈播面單產(chǎn)平均值低于全省19.22個百分點(diǎn)。該類地區(qū)蔬菜秸稈生產(chǎn)力相對薄弱，應(yīng)謹(jǐn)慎布置大規(guī)模秸稈利用項(xiàng)目，側(cè)重實(shí)施蔬菜秸稈內(nèi)部消耗，避免過度收集和無謂的成本增加。菏澤和濟(jì)寧市蔬菜秸稈總產(chǎn)量雖屬于一般豐產(chǎn)地區(qū)，但由于耕地面積較大，面臨收儲范圍廣、運(yùn)輸距離長的問題，因此在建設(shè)初期，同樣不宜在菏澤和濟(jì)寧地區(qū)投入大型秸稈利用工程。

三、蔬菜秸稈資源化利用模式及地區(qū)選擇

(一)肥料化利用

蔬菜秸稈粉碎還田肥料化利用有助于提升土壤有機(jī)質(zhì)和土壤肥力，調(diào)節(jié)土壤氮素含量，形成健康的耕作層和亞表層。該模式流程較易操作，主要包含：蔬菜秸稈收集后粉碎+均勻拋灑地面→機(jī)械深翻→撒施腐熟劑→施加有機(jī)肥。利用粉碎機(jī)完成秸稈粉碎，保持秸稈長度在10厘米左右，確保粉碎徹底；機(jī)械操作使秸稈均勻拋灑，趁秸稈水分、養(yǎng)分含量高時盡早將混合均勻的秸稈深翻至地表25cm處，撒勻腐熟劑加速秸稈分解，迅速變?yōu)橛袡C(jī)質(zhì)肥料，同時起到滅菌、提高有機(jī)質(zhì)的分解作用。該模式操作簡單，節(jié)約儲運(yùn)成本，需政府提供購機(jī)補(bǔ)貼、作業(yè)補(bǔ)貼和實(shí)物補(bǔ)貼，有條件地區(qū)可輔助GPS定位手段進(jìn)行監(jiān)測。2015年，棗莊、青島和泰安3市馬鈴薯播種面積為98.45萬畝，總產(chǎn)量達(dá)301.93萬噸，建議推廣馬鈴薯莖稈肥料化利用。[9]

(二)飼料化利用

秸稈飼料化利用是去除蔬菜秸稈中多余水分，保留其中磷、鉀、纖維素、氨基酸和維生素等能量物質(zhì)作為牲畜養(yǎng)殖粗飼料，經(jīng)過動物體內(nèi)消化吸收轉(zhuǎn)化為人類可利用的肉、奶、蛋等副產(chǎn)品。蔬菜秸稈粗纖維含量普遍較高且蛋白質(zhì)含量較少，適口性較差，不同部位的營養(yǎng)成分含量有所不同。未經(jīng)處理的蔬菜秸稈飼喂家畜難以被動物體消化吸收，且只有少數(shù)蔬菜秸稈類型經(jīng)過處理后可做動物飼料，如瓜類秸稈、辣椒稈、白菜莖稈和油菜稈等。

南瓜秸稈廢棄物以未采摘果實(shí)、南瓜果皮和籽用南瓜果肉為主，收獲時間集中且受季節(jié)影響，短期內(nèi)可以飼喂家禽的方式消耗掉一小部分。[10]辣椒秸稈營養(yǎng)成分與動物牧草(苜蓿)接近且更優(yōu)，其中的辣椒素有利于畜禽健康，有潛力作為單胃動物飼料來源之一，但添加用量和實(shí)際投喂效果有待進(jìn)一步考證。[11]

娃娃菜和大白菜水分含量可達(dá)90%以上，口感甘甜爽口、易腐爛、農(nóng)藥殘留量少；將白菜類秸稈添加至蚯蚓基料中可以平衡碳氮比例，為蚯蚓輸入維生素等有益物質(zhì)。每100畝蚯蚓養(yǎng)殖基地，蔬菜秸稈年處理量約為8萬方，畜禽糞便消耗量在3.3萬方左右，年產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蚯蚓糞有機(jī)肥1.8萬噸，帶來至少2700萬銷售收入。菜葉同時也起到為蚯蚓遮陽和保持空氣濕度的效果，有利于蚯蚓孵化和育雛。相對而言，其他蔬菜秸稈種類無論從口感、水分含量還是腐爛周期來說，均不及娃娃菜、大白菜適宜。[12]

油菜喂養(yǎng)山羊過腹還田的經(jīng)濟(jì)效益可觀，油菜秸稈飼料化利用模式技術(shù)主要有兩條路徑：鍘草機(jī)切割油菜稈(2-3厘米)→粉碎機(jī)粉碎處理→摻入30%-40%精飼料→喂食山羊→糞便發(fā)酵還田；鍘草機(jī)切割油菜稈(2-3厘米)→粉碎機(jī)粉碎處理→粗秸稈氨化處理2周→壓實(shí)、雙層覆膜制氨化飼料→取出放置24小時→喂食山羊→糞便發(fā)酵還田。秸稈飼料化模式需要政府提供農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼、秸稈收儲補(bǔ)貼、粉碎機(jī)補(bǔ)貼和用電用地優(yōu)惠等政策支持，適宜在有一定養(yǎng)殖傳統(tǒng)與基礎(chǔ)，政府補(bǔ)貼與監(jiān)管落實(shí)較好的地區(qū)推廣。濟(jì)南、青島、臨沂適宜探索辣椒、瓜類秸稈配制家禽飼料，白菜類秸稈飼養(yǎng)蚯蚓過腹還田和油菜秸稈飼料化利用模式。

(三)基料化利用

蔬菜秸稈基料化利用是將秸稈與其他原料混合發(fā)酵，制成菌類栽培基質(zhì)，產(chǎn)生的大量菇渣發(fā)酵加工生產(chǎn)有機(jī)肥的循環(huán)利用模式。杏鮑菇腐生兼寄生的生長特性具備強(qiáng)大的酶分泌系統(tǒng)，能有效分解姜稈、豆稈、薯藤中的纖維素和木質(zhì)素等，此三類蔬菜秸稈可以作為纖維原料添加至杏鮑菇栽培基料；生姜秸稈也適用于完全或幾乎全部代替棉籽殼制作菇類基料，顯著降低菌菇栽培成本。[13-14]該模式主要流程為：蔬菜秸稈原材料收購→堆場短暫儲存、集中打包→運(yùn)送食用菌企業(yè)→粉碎處理→原材料混配→三次發(fā)酵處理→種植食用菌→出菇管理→采收→銷售→菇渣循環(huán)利用。山東省魚臺、蘭陵、鄒城、金鄉(xiāng)4市食用菌產(chǎn)量超過20萬噸，對栽培基質(zhì)的市場需求量非常大。安丘、萊蕪和昌邑是大姜主要產(chǎn)區(qū)，種植面積均在15萬畝以上，安丘和昌邑地區(qū)目前僅存在小規(guī)模姜稈有機(jī)肥生產(chǎn)基地，秸稈處理周期長，倉儲收納能力有限[15]。建議在食用菌高產(chǎn)區(qū)與大姜種植主產(chǎn)區(qū)構(gòu)建“秸-菌-肥”收集、儲存、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化、銷售“五位一體”的綜合利用模式，形成區(qū)域間產(chǎn)業(yè)合作，雙向節(jié)約生產(chǎn)成本，提高蔬菜秸稈資源化利用水平。

(四)原料化利用

秸稈原料生產(chǎn)的紙品硬度高，韌性強(qiáng)，生產(chǎn)成本更為低廉。蔬菜秸稈的原料化利用主要應(yīng)用于高強(qiáng)度瓦楞紙和可降解地膜紙的加工，兩者生產(chǎn)技術(shù)和工藝基本相同。該模式秸稈原料收集過程對政府、企業(yè)密切配合、協(xié)調(diào)運(yùn)營的要求較高。在政策配套層面，縣政府應(yīng)為參與主體提供打包機(jī)械補(bǔ)貼和秸稈綜合利用補(bǔ)貼；在管理措施層面，需及時監(jiān)控秸稈打包和機(jī)械作業(yè)環(huán)節(jié)合理運(yùn)行，建立秸稈收儲運(yùn)體系、地膜紙產(chǎn)業(yè)研推體系。具體模式為：蔬菜秸稈收集蒸煮→凈化篩選→濃縮制漿→壓榨施膠→復(fù)卷→瓦楞紙、地膜紙，過程中廢水通過四級處理實(shí)現(xiàn)100%回收利用，做到全程無殘留、無污染。濰坊地區(qū)茄子秸稈產(chǎn)量豐富，適宜發(fā)展該模式。

(五)燃料化利用

直燃發(fā)電供暖模式即利用蔬菜秸稈生物質(zhì)特性作再生能源，運(yùn)送至電廠進(jìn)行直燃發(fā)電供暖，燃燒后將底灰、炭灰等廢棄物再回收，用于有機(jī)肥料生產(chǎn)的秸稈利用模式。直燃發(fā)電模式流程為：蔬菜秸稈田間收集→組織運(yùn)輸→存儲秸稈→生物質(zhì)熱電綜合利用項(xiàng)目→電力、集中供熱。燃燒中產(chǎn)生的廢灰用于開發(fā)綠色有機(jī)肥料，爐渣用于制作建筑工業(yè)保溫板材，煙氣含大量碳、氮、硫，經(jīng)過脫硝、脫硫處理，監(jiān)測合格后排入大氣。該技術(shù)模式吸納秸稈資源的能力強(qiáng)，適宜在蔬菜秸稈產(chǎn)量豐富的農(nóng)業(yè)大縣推廣；同時，前期農(nóng)民合作社、農(nóng)機(jī)合作社、種糧大戶等農(nóng)業(yè)組織廣泛參與蔬菜秸稈的有效收集也至關(guān)重要。該模式優(yōu)先考慮在發(fā)電企業(yè)工廠化成熟、交通運(yùn)輸便利地區(qū)推廣，第一和第二類型地區(qū)中德州、濟(jì)南、聊城、棗莊和泰安5市的秸稈產(chǎn)量高、土地面積較小，適宜推廣蔬菜秸稈燃料化利用。

四、結(jié)論

2010-2019年山東省蔬菜播種面積呈“W”型波動趨勢，蔬菜秸稈資源量呈顯著上升趨勢；2019年蔬菜秸稈整體分布呈現(xiàn)“西高東低、南高北低”的地域特征，濰坊蔬菜秸稈資源量最大。淄博、德州、濟(jì)南地區(qū)單位播種面積蔬菜秸稈資源量較高，秸稈生產(chǎn)能力強(qiáng)。蔬菜秸稈人均產(chǎn)量空間分布表現(xiàn)為“魯西、魯南高，魯北、魯東低”，濰坊、德州、聊城、棗莊人均秸稈產(chǎn)量較高。層級矩陣圖顯示，濰坊、濟(jì)南和德州為蔬菜秸稈高富裕地區(qū)，宜優(yōu)先推動蔬菜秸稈多元循環(huán)利用發(fā)展，建立蔬菜秸稈收儲運(yùn)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，打好組織管理、技術(shù)集成、政策配套的“組合拳”；青島、臨沂、棗莊、泰安、聊城和淄博為蔬菜秸稈一般富裕地區(qū)，應(yīng)因地制宜，適度推行蔬菜秸稈資源化利用項(xiàng)目。

由于不同種類蔬菜秸稈的理化性狀差異較大，資源化利用方式不具備普適性。棗莊、青島和泰安地區(qū)薯類作物產(chǎn)量豐富，宜發(fā)展馬鈴薯秸稈肥料化利用。青島、濟(jì)南、臨沂適宜探索蔬菜秸稈飼料化利用模式，包括瓜類、辣椒秸稈配制家禽飼料，白菜類秸稈飼養(yǎng)蚯蚓過腹還田和油菜秸稈飼料化利用。臨沂、濟(jì)寧、濱州為主的食用菌高產(chǎn)區(qū)與安丘、萊蕪和昌邑等大姜種植主產(chǎn)區(qū)宜構(gòu)建“秸-菌-肥”五位一體的綜合利用模式，形成蔬菜秸稈基料化利用產(chǎn)業(yè)區(qū)域聯(lián)結(jié)機(jī)制。濰坊地區(qū)茄子秸稈產(chǎn)量豐富，適宜發(fā)展秸稈造紙、制有機(jī)地膜等原料化利用模式。德州、濟(jì)南、聊城、棗莊和泰安等蔬菜秸稈產(chǎn)量高、土地面積較小的地區(qū)，宜采用秸稈直燃發(fā)電供暖模式，轉(zhuǎn)化為電能和熱能在縣域內(nèi)部消耗。