江蘇省秸稈綜合利用途徑現(xiàn)狀及發(fā)展策略

郭德杰， 羅 佳，4， 馬 艷，4

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，江蘇南京 210014； 2.國家農(nóng)業(yè)環(huán)境六合觀測實驗站，江蘇南京 210014；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部長江下游平原農(nóng)業(yè)環(huán)境重點實驗室，江蘇南京 210014； 4 江蘇大學環(huán)境與安全工程學院，江蘇鎮(zhèn)江 212013)

秸稈是寶貴的生物質資源，我國秸稈資源豐富，秸稈利用途徑多元化。江蘇省是農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)大省，秸稈年產(chǎn)量穩(wěn)定在4 000萬t左右，位居全國第四，以水稻、小麥、油菜、玉米秸稈為主，占秸稈資源總量的80%以上；還有少量水生植物、蔬菜殘體及果樹枝條等農(nóng)林廢棄物。自2009年江蘇省人民代表大會常務委員會頒布實施《關于促進農(nóng)作物秸稈綜合利用的決定》以來，江蘇省秸稈綜合利用水平已經(jīng)走在全國前列。2017年江蘇省農(nóng)作物秸稈綜合利用率達到92%，2019年江蘇省秸稈綜合利用率接近95%，隨著秸稈綜合利用率的逐年提高，未來利用的難度將越來越大。本研究通過調研江蘇省秸稈綜合利用途徑現(xiàn)狀及現(xiàn)行政策，以期為江蘇省秸稈綜合利用工作更好地發(fā)展提供指導意見。

1 調研過程

1.1 調研方法

通過到現(xiàn)場調查、走訪座談、文獻查閱等方式調研秸稈利用主體、秸稈還田機械生產(chǎn)企業(yè)、秸稈利用高值化企業(yè)及現(xiàn)行政策法規(guī)，了解江蘇省秸稈綜合利用現(xiàn)狀及現(xiàn)行政策。

1.2 調研對象選擇及調研時間

江蘇省地處中緯度，南北較長，蘇南、蘇中、蘇北秸稈資源量分布不均。為全面了解江蘇全省秸稈綜合利用途徑現(xiàn)狀，摸清現(xiàn)行政策，制定調研工作一覽表(表1)。以江蘇省太倉市、高郵市、連云港市贛榆區(qū)等為例，調研蘇南、蘇中、蘇北秸稈綜合利用主體；以江蘇省南京市高淳區(qū)秋亞家庭農(nóng)場為例，調研中小型秸稈綜合利用主體；獲取秸稈綜合利用現(xiàn)狀。以江蘇常州漢森機械股份有限公司為例，調研秸稈還田離田機械生產(chǎn)企業(yè)；以南京駿圣生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司和江蘇省東?？h農(nóng)業(yè)農(nóng)村局農(nóng)機科為例，調研農(nóng)機使用主體和管理部門；掌握秸稈綜合利用收儲運設備配備及需求。查閱文獻，了解現(xiàn)行政策和法律法規(guī)。

表1 江蘇省秸稈綜合利用途徑及政策調研工作開展詳情

2 我省秸稈綜合利用途徑現(xiàn)狀及存在問題

目前，江蘇省秸稈綜合利用途徑已形成以秸稈機械化還田為主，以秸稈能源化、肥料化、飼料化、基料化和原料化(簡稱“五化”)利用并重的“1+5”模式綜合多元利用格局。經(jīng)過調研得知，2020年江蘇省可回收秸稈的利用率已達95%，其中飼料化利用率5.1%，燃料化利用率8.6%，基料化利用率2.5%，原料化利用率1.6%，肥料化(包括秸稈還田部分)利用率77.2%；江蘇省秸稈綜合利用率已穩(wěn)居全國前列，但還存在以下問題，可改善和提高。

2.1 全省秸稈綜合利用率很高，但秸稈綜合利用收益和產(chǎn)業(yè)化水平有待提高，秸稈產(chǎn)生量與可收集量之間還存在一定差距

經(jīng)調研可知，秸稈直接還田可縮短運輸距離，減少運輸成本，是江蘇省目前秸稈綜合利用的主要方式，而秸稈離田后產(chǎn)業(yè)化應用率占比較低。 “五化”利用中，肥料化面臨干物質損失大、制成肥料成本高的難題；基料化技術相對成熟但菌菇市場空間有限；秸稈飼料化產(chǎn)品適口性不好且長期存放易發(fā)霉變質；秸稈能源化產(chǎn)品市場銷路不暢；能源化沼氣工程投資大回收期長，多數(shù)技術仍處于中間試驗階段。產(chǎn)業(yè)化總體規(guī)模不大，產(chǎn)品價值與經(jīng)濟效益不高、市場競爭力不強，造成種植業(yè)主和收儲業(yè)主缺乏積極性，嚴重制約了秸稈離田利用。

以蘇南太倉市、蘇中高郵市、蘇北贛榆區(qū)等3個2021年中央農(nóng)作物秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)模式建設縣級市(區(qū))為調研對象，調研當?shù)亟斩挳a(chǎn)生量、秸稈“五化”綜合利用情況。 由表2可知，2020年太倉市秸稈綜合利用率為100.00%，秸稈以稻麥秸稈為主，其產(chǎn)生量約為16.90萬t，可收集量約為12.78萬t，秸稈機械化全量還田約8.42萬t，占可收集秸稈綜合利用量的65%左右。高郵市秸稈綜合利用率為98.30%，秸稈以稻麥秸稈為主，其產(chǎn)生量約為81.15萬t，可收集量約為61.93萬t，秸稈機械化全量還田量為54.43萬t，占可收集秸稈綜合利用量的88%。贛榆區(qū)秸稈綜合利用率為97.03%，其中秸稈產(chǎn)生量為64.58萬t，秸稈包括小麥、水稻、花生、玉米、薯類等，可收集秸稈量為51.75萬t，直接還田利用量為24.20萬t，占可收集秸稈綜合利用量的47%。秸稈直接還田量占秸稈綜合利用量的大部分比例。

表2 2020年3個縣級市(區(qū))秸稈綜合利用情況

3個縣級市(區(qū))秸稈產(chǎn)生量與可收集量存在一定數(shù)字差距，秸稈綜合利用率越高，差距越小；秸稈綜合利用率越低，差距越大。秸稈收集工作受秸稈回收農(nóng)機具現(xiàn)有量、農(nóng)機工作條件、天氣及秸稈回收時間要求等限制因素較多，主要原因是秸稈產(chǎn)生量與可收集量之間存在較大差距，也是目前江蘇省各地區(qū)普遍存在的現(xiàn)象。如何縮小這一差距，將可回收秸稈盡量回收，也是江蘇省目前亟待解決的一大問題。

2.2 秸稈還田離田機械保有量各區(qū)市間不平衡，秸稈還田深度不一，還田量過大對后茬作物生長及農(nóng)田保護有負面影響

秸稈還田離田農(nóng)用機械保有量是制約秸稈還田工作能否快速實現(xiàn)的重要因子之一，近年來政府把控和監(jiān)管力度加大，江蘇省農(nóng)作物機械化裝備應用發(fā)展迅速，但仍然存在各環(huán)節(jié)應用不平衡問題。通過對蘇南太倉市、蘇中高郵市、蘇北贛榆區(qū)3個市(區(qū))調研(表3)得知，目前全省各地區(qū)秸稈還田、秸稈回收機械保有量不一，配備率不齊，各區(qū)市秸稈收儲運能力存在較大差異。太倉市年種植面積為 220.18 hm，配有收儲運農(nóng)機具27套，包括大中小型拖拉機960臺，秸稈粉碎還田機1 322臺，秸稈撿拾打捆機30臺，還配有抓草、運輸?shù)葯C械，太倉市有13家收儲服務專業(yè)合作社，收儲能力為7.8萬t/年，可滿足全市種植面積61.03%的秸稈離田；高郵市年種植面積為933.30 hm，擁有6家收儲服務組織，13套離田收集設備，年收儲能力可達6.94萬t；贛榆區(qū)年種植面積為804.90 hm，擁有秸稈合作社68家，收儲運大戶202家，秸稈經(jīng)紀人458人，草編企業(yè)及大戶213家，加工利用企業(yè)6家，2020年新增小麥秸稈撿拾打捆機12臺，可保障贛榆區(qū)秸稈綜合利用率在95%以上。

表3 2020年3個縣級市(區(qū))收儲運農(nóng)機設備保有量

秸稈還田影響后茬作物出苗、根系的生長，還田深度制約對后茬作物影響的程度，還田越深，對后茬作物影響越小，還田深度越淺，對后茬作物影響越大。江蘇省土壤類型復雜，地塊面積大小不一，須要配備多樣的秸稈還田機械設備，才能滿足秸稈還田工作需求。在秸稈還田利用初期，江蘇省大部分選用旋耕拋撒方式，秸稈還田深度淺，平均深度為5～10 cm，秸稈還田用量大，頻度高，長年還田對后茬作物生長帶來很多不利影響；如土壤大空隙變多，不利于作物扎根；種植后茬作物用種量大，出苗率低；農(nóng)田碳氮比失衡；并顯著增加田間雜草發(fā)生概率。常年秸稈全量還田，秸稈中含有豐富的N、P等營養(yǎng)元素，大量還田，作物來不及對其吸收利用；大量過量還田還會造成秸稈腐熟過快，短期內(nèi)釋放大量可溶性有機碳(DOC)及氮磷，特別是還田初期農(nóng)田排水或遇到暴雨，極易增加田間徑流DOC和氮磷含量，造成農(nóng)田面源污染。

2.3 秸稈還田后對土壤、作物和環(huán)境等多元效應的基礎研究薄弱，蔬菜秸稈綜合利用也是秸稈綜合利用的一部分，須引起重視

秸稈還田雖然已經(jīng)在生產(chǎn)上大面積應用很長時間，但秸稈還田后對土壤、作物和環(huán)境等多元效應的影響及相關機制研究還很缺乏；目前已有的研究大多針對秸稈還田單方面的效應開展，多目標協(xié)同下的秸稈還田技術相關基礎材料匱乏，研究嚴重滯后。如何利用好秸稈資源，讓資源僅是資源，而不是另一污染源，是當前亟待解決的問題。

目前秸稈綜合利用途徑和政策，一般針對的都是大宗農(nóng)作物，對蔬菜秸稈的綜合利用很少提及。江蘇省政府農(nóng)業(yè)相關部門和部分科研單位已開展相關項目，開始關注并進行蔬菜秸稈綜合利用方面的研究，但還未帶動地方各區(qū)市對蔬菜秸稈綜合利用的關注。

江蘇省蔬菜種植面積約133.33萬hm，秸稈年產(chǎn)量可達3 000萬～4 000萬t，但利用率不足30%。蔬菜秸稈含有大量的有機質和氮磷鉀養(yǎng)分，是巨大而寶貴的養(yǎng)分資源庫。如果隨意堆放，則會造成病害傳播和環(huán)境污染。但因蔬菜植物品種多樣性，蔬菜秸稈木質化程度不一；且蔬菜栽培過程中會大量使用塑料膜、扎繩等材料，秸稈中會參雜大量塑料制品殘余物等，造成蔬菜秸稈處理利用難度遠高于糧食作物秸稈。如何高效低成本處理與利用好蔬菜秸稈與尾菜這類廢棄物資源，已經(jīng)成為當前農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境治理迫切需要解決的重大難題之一。

2.4 秸稈綜合利用相關政策及管理體制機制滯后于現(xiàn)行發(fā)展

近年來，江蘇省陸續(xù)頒布實施《關于促進農(nóng)作物秸稈綜合利用的決定》《省政府關于全面推進農(nóng)作物秸稈綜合利用的意見》《江蘇省農(nóng)作物秸稈綜合利用規(guī)劃(2010—2015年)》《江蘇省2017年農(nóng)作物秸稈綜合利用實施指導意見》《江蘇省高標準農(nóng)田建設規(guī)劃(2019—2022年)》等一系列秸稈綜合利用相關政策，引領和保障了江蘇省秸稈綜合利用率走在了全國前列。目前，江蘇省的秸稈綜合利用補貼面積和金額從2007 年的 2.47 萬 hm和 389 萬元發(fā)展到 2019 年的280 萬 hm和8.8 億元。江蘇省秸稈綜合利用補貼政策也由2015 年前全部是機械化還田補貼，發(fā)展至2015 年開始除秸稈還田外，還包含其他秸稈綜合利用方式，但比例較小，且分蘇南、蘇中、蘇北3個檔次。蘇南地區(qū)補貼最少，蘇北最多，江蘇省秸稈綜合利用補貼現(xiàn)已基本穩(wěn)定，由最初的全部由省財政劃撥資金補貼轉變?yōu)槭∝斦Y金不夠的由地方財政補足，保障秸稈綜合利用補貼資金發(fā)放到位。但在秸稈創(chuàng)新研發(fā)終端高值化附加產(chǎn)品研發(fā)及激勵秸稈綜合利用創(chuàng)新利用方面的政策還較少，很難調動秸稈綜合利用主體積極性，制約秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

3 江蘇省秸稈綜合利用途徑發(fā)展建議與策略

3.1 制定新政策，鼓勵和刺激秸稈終端高值化產(chǎn)品創(chuàng)新與研發(fā)，提高秸稈離田利用率和產(chǎn)業(yè)化水平

產(chǎn)業(yè)化水平的提高關鍵在末端產(chǎn)品。產(chǎn)品創(chuàng)新研發(fā)的動力關鍵在政府扶植、政策鼓勵、經(jīng)濟支持。江蘇省是經(jīng)濟大省，也是秸稈綜合利用強省。建議由江蘇省科學技術廳、江蘇省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳等政府部門牽頭組織，制定新政策，通過項目競爭性申報或定向委托科研院所、生產(chǎn)企業(yè)等聯(lián)合攻關形式，培育相關秸稈綜合利用高新技術企業(yè)；鼓勵終端高值化產(chǎn)品的創(chuàng)新與研發(fā)，產(chǎn)品具有適用性廣、實用性強、可信度好、利用價值高、價格便宜等特點；或結合區(qū)域優(yōu)勢，創(chuàng)新秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈；刺激終端產(chǎn)品的使用和消費。終端產(chǎn)品附加值高，市場占有率高，秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)化水平提高，進而帶動我省秸稈離田利用率提高，改變現(xiàn)在秸稈綜合利用現(xiàn)狀。

3.2 政府扶持，推進秸稈收儲運體系和社會服務體系建設，提高單位面積內(nèi)秸稈還田離田機械配備量

秸稈利用農(nóng)田機械保有量是保障秸稈還田和離田利用工作的基礎。(1)創(chuàng)新運營模式，推進秸稈收儲運體系和社會服務體系建設，成立農(nóng)機專營合作社；(2)加大資金投入，和政府農(nóng)機具補貼，確保秸稈綜合利用農(nóng)機具的保有率，保證秸稈綜合利用率穩(wěn)定；(3)培養(yǎng)秸稈收儲運和還田等新型務農(nóng)人，縮短秸稈收集時間，進而縮減秸稈產(chǎn)生量與可收集量之間的差距；(4)引進新設備，更新原有舊設備。如連云港東?？h目前正在試用的從山東、河南等地引進的鏵式犁、三鏵犁，在147 kW農(nóng)用拖拉機牽引下，可將秸稈翻耕深度從以前的 5～10 cm 增加到15～20 cm，可大大減少秸稈還田對后茬作物的影響。該機械在擁有大面積農(nóng)田的農(nóng)場或合作社等利用較好，在擁有小面積農(nóng)田的農(nóng)戶個體和小面積田塊時，可更換為用馬力較小的拖拉機牽引，同樣能達到深耕目的。

3.3 加強基礎研發(fā)，統(tǒng)籌提高秸稈還田多元效應，減少秸稈還田可能帶來的農(nóng)田面源污染問題

選擇典型種植模式和還田區(qū)域建立監(jiān)測網(wǎng)點，以土壤肥力、作物產(chǎn)量品質和環(huán)境效應為關注重點，開展秸稈還田長期、定點的監(jiān)測研究，獲得土壤-作物-環(huán)境三方共贏的秸稈還田技術，建立示范和應用基地，制定區(qū)域性秸稈還田技術規(guī)程，建立江蘇省秸稈還田效應監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。

3.4 完善政策，制定蔬菜秸稈綜合利用管理機制，促進秸稈綜合利用全面發(fā)展

加快制定蔬菜秸稈綜合利用政策，建立蔬菜秸稈綜合利用補償與監(jiān)管機制，完善創(chuàng)新、激勵機制，確保江蘇省秸稈綜合利用工作全面發(fā)展。

4 江蘇省秸稈綜合利用途徑發(fā)展較好模式

小中型企業(yè)，可根據(jù)生產(chǎn)實際，探索適合自己的發(fā)展秸稈綜合利用模式。南京市高淳區(qū)秋亞家庭農(nóng)場承包土地35 hm，其中約15 hm用于稻麥輪作，約20 hm用于有機農(nóng)產(chǎn)品種植，在保障糧食生產(chǎn)確保糧食安全的前提下，摸索出了夏季稻鴨共養(yǎng)、秋季水稻秸稈全量還田、冬季綠肥種植的發(fā)展模式，全年農(nóng)場收益約9萬元/hm。該模式將1年2茬改為1年1茬，既減少了人力成本、農(nóng)田肥料投入、秸稈產(chǎn)生量，降低了農(nóng)業(yè)成本，又可以生產(chǎn)優(yōu)質高值農(nóng)產(chǎn)品，還能給予土壤生態(tài)恢復較長的緩沖時間，保障土壤肥力，保護土壤環(huán)境，值得家庭型小農(nóng)場借鑒。

以主要模式帶動次要模式，提高終端產(chǎn)品附加值，根據(jù)實際需要建立適合自己的秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈，全面實現(xiàn)可收集秸稈綜合利用率100%，總體產(chǎn)業(yè)化水平較高，太倉市在秸稈綜合利用方面已走出適合自己的道路。近年來，太倉市結合當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展實際，在大力推廣秸稈機械化還田基礎上，積極探索秸稈多種形式利用新途徑。在以蘇州金倉湖農(nóng)業(yè)科技股份有限公司為首的企業(yè)帶動下，逐步建設肉羊養(yǎng)殖場、組建秸稈收儲運服務體系、秸稈有機肥生產(chǎn)體系等，形成了“稻麥種植-秸稈收集制飼料-肉羊養(yǎng)殖-羊糞制肥-稻麥種植”的農(nóng)業(yè)循環(huán)框架模式，建成了適合當?shù)亟斩捑C合利用的產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。離田秸稈綜合利用形成了以飼料化為主，肥料化、基料化為輔的格局，總體產(chǎn)業(yè)化水平較高，實現(xiàn)終端產(chǎn)品高質化，收益較好，值得其他地區(qū)借鑒。