蕭縣農(nóng)作物秸稈綜合利用現(xiàn)狀及建議

彭豐

（蕭縣農(nóng)村能源管理中心，安徽 宿州 235200）

蕭縣位于安徽省北部，面積18.85萬hm2，耕地面積11.3萬hm2，主要農(nóng)作物為小麥、玉米和大豆等，2021年糧食總產(chǎn)量77.8萬t，擁有豐富的農(nóng)作物秸稈資源。農(nóng)作物光合作用產(chǎn)生的能量半數(shù)蘊藏在秸稈中，使得秸稈具有很好的開發(fā)與利用價值[1]。因此，推進秸稈綜合利用，對改善縣域生態(tài)環(huán)境、農(nóng)民增收及鄉(xiāng)村振興都具有重要作用。

1 蕭縣農(nóng)作物秸稈資源的利用現(xiàn)狀

蕭縣農(nóng)作物秸稈以小麥秸稈和玉米秸稈為主，此外還有薯類秸稈、豆類秸稈、花生秸稈、油菜秸稈和棉花秸稈等。2021年，蕭縣小麥、玉米、大豆、油料作物和棉花的播種面積分別為 8.66萬、7.33萬、0.83萬、0.28萬和0.16萬hm2，農(nóng)作物秸稈可收集量為110萬t，秸稈綜合利用率達96.36%。秸稈綜合利用方式及比例如圖1所示?？h域秸稈綜合利用以肥料化利用為主，能源化和飼料化利用穩(wěn)步推進，原料化和基料化利用潛力較大。

圖1 蕭縣秸稈綜合利用方式及比例

2 蕭縣農(nóng)作物秸稈綜合利用的主要方式

2.1 秸稈飼料化利用

蕭縣是安徽省養(yǎng)殖大縣，羊年飼養(yǎng)量100萬只以上，肉牛年飼養(yǎng)量5萬頭以上。在牛羊飼養(yǎng)中采取農(nóng)作物秸稈青（黃）貯+飼料的喂養(yǎng)模式，主要是將農(nóng)作物秸稈通過青（黃）貯、壓塊和發(fā)酵等方法處理，添加輔料和營養(yǎng)元素，制成營養(yǎng)齊全、適口性好的牲畜飼料，這樣既提高了秸稈飼料的轉(zhuǎn)化效率，又可以拓展飼料來源，有效解決優(yōu)質(zhì)飼草料供應(yīng)不足的問題，降低養(yǎng)殖成本。收獲早期的玉米秸稈含水量大于60%，粉碎后可直接窖貯或打捆包裹，壓實密封后，秸稈自身含有的微生物乳酸菌進行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生乳酸，使貯料中的pH值降到4.5～5.0，這時大多數(shù)微生物停止繁殖，最后乳酸菌也會被自身產(chǎn)生的乳酸抑制而停止生長，從而達到秸稈飼料青貯的目的[2]。錯過了青貯收儲時間，可將含水量在45%～60%的秸稈粉碎后加入生物菌壓塊捆扎裝袋，在無氧條件下纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等成分被分解為糖類。糖類通過有機酸發(fā)酵，生成乳酸、乙酸和丙酸，并能夠有效抑制有害細菌，如丁酸菌和霉菌的生長，最終達到與秸稈青貯工藝相同的效果。含水量低于45%的玉米秸稈，可在短鍘、壓裂后制成粗飼料，作為牛、羊的補充飼料。

為確保飼草料符合優(yōu)質(zhì)標準，縣畜牧中心技術(shù)專家組圍繞養(yǎng)殖場戶和收儲專業(yè)公司積極開展技術(shù)培訓和現(xiàn)場指導，以全方位的優(yōu)質(zhì)專業(yè)服務(wù)提升養(yǎng)殖效益。以蕭縣金域家庭農(nóng)場為例，場區(qū)飼養(yǎng)西門塔爾牛300頭，收儲季節(jié)按照當年市場價收購秸稈及青貯玉米，秸稈及飼料放在青貯池儲藏，到了飼喂時期再取出飼喂，除了設(shè)備維護和人工費用外，年節(jié)省飼喂成本3萬元左右。

2.2 秸稈基料化利用

蕭縣農(nóng)作物秸稈基料化利用是以生產(chǎn)食用菌為主。秸稈中含有食用菌生長所需要的碳、氮、磷、鉀、鎂、鈣、硅、硫、纖維素和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)元素，可以作為基質(zhì)用來栽培食用菌[3]。蕭縣多采用麥秸、玉米秸和玉米芯等農(nóng)作物秸稈混合配比，生產(chǎn)以平菇和金針菇為主的食用菌，一方面可以降低食用菌的生產(chǎn)成本；另一方面種植食用菌后的菌渣可以作為生產(chǎn)有機肥的原料，進行生態(tài)循環(huán)利用[4]。近年來，蕭縣農(nóng)作物秸稈基料化利用技術(shù)日漸成熟，以蕭縣永富農(nóng)業(yè)食用菌種植基地為例，基地利用設(shè)施綠蘆筍冬閑季節(jié)的12月—次年2月，在設(shè)施綠蘆筍大棚內(nèi)套種羊肚菌，畝產(chǎn)羊肚菌200～250 kg，畝增加收入2萬元。在綠蘆筍栽培中通過秸稈還田、蘆筍行間鋪草增加土壤有機質(zhì)、提高地溫和防治雜草等措施，畝轉(zhuǎn)化秸稈400 kg，栽培羊肚菌畝用秸稈加工基質(zhì)和加工營養(yǎng)袋轉(zhuǎn)化秸稈200 kg，每年設(shè)施綠蘆筍及羊肚菌全年生產(chǎn)過程中畝轉(zhuǎn)化秸稈600 kg。通過秸稈綜合利用，兩種作物真正達到了綠色栽培，產(chǎn)品也達到了綠色產(chǎn)品。

2.3 秸稈能源化利用

秸稈能源化利用方式有秸稈生物質(zhì)發(fā)電、秸稈固化成型顆粒燃料和秸稈沼氣化等。

2.3.1 秸稈生物質(zhì)發(fā)電。秸稈易于燃燒而且能夠產(chǎn)生巨大的熱量，這種能源屬性可以很好地用于發(fā)電。秸稈生物質(zhì)發(fā)電目前存在的問題是秸稈回收費用較高，而且對秸稈的儲存空間要求較大。為了促進秸稈能源化利用，蕭縣在農(nóng)田、電價和稅收等方面出臺優(yōu)惠政策，建立政府引導、企業(yè)運營和農(nóng)民參與的秸稈綜合利用長效機制。蕭縣生物質(zhì)發(fā)電年消納秸稈量可達20萬t，代表企業(yè)有光大城鄉(xiāng)再生能源（蕭縣）有限公司。當小麥收獲后，農(nóng)戶就地打捆麥草秸稈銷售給發(fā)電廠。發(fā)電廠將秸稈及其他農(nóng)林廢棄物送入鍋爐中燃燒，產(chǎn)出的高壓水蒸氣通過汽輪機的渦輪膨脹做功，帶動發(fā)電機發(fā)電[5]，年發(fā)電量可達0.6億度。

2.3.2 秸稈固化成型技術(shù)。農(nóng)作物秸稈經(jīng)過秸稈固化成型技術(shù)，密度可達0.8～1.2 t/m3，熱值達13～25 MJ/m3，可以從生物質(zhì)低效能源轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)高效的商品燃料[6]，廣泛用于取暖、生物質(zhì)鍋爐、生活爐灶和生物質(zhì)發(fā)電等?？h域內(nèi)有國聚生物科技有限公司等3家生物質(zhì)顆粒燃料生產(chǎn)公司，年消納農(nóng)作物秸稈2萬t。生產(chǎn)工藝主要是通過機械設(shè)備對秸稈原材料進行粉碎（適用于玉米等秸稈），或者將秸稈揉成絲（適用于小麥秸稈），在適當?shù)臏囟认率菇斩捴械睦w維素、半纖維素和木質(zhì)素等成分軟化，再采用加壓成型設(shè)備將干燥粉碎的松散生物質(zhì)廢料在超高壓下進行擠壓成型，獲得具有一定形狀和規(guī)格的新型燃料。

2.3.3 秸稈沼氣技術(shù)。秸稈沼氣技術(shù)以秸稈為發(fā)酵原料，在隔絕空氣并維持一定溫度、濕度和酸堿度等條件下，經(jīng)過沼氣細菌的發(fā)酵作用生產(chǎn)沼氣。這種技術(shù)的反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)溫度通常為35～55℃，主產(chǎn)物沼氣是一種以甲烷為主的混合氣體，其次是二氧化碳、氧氣、氮氣和硫化氫等。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，利用1 kg秸稈可生產(chǎn)沼氣2 m3，沼氣熱值為20～25 MJ/m3，可以滿足1戶人家1 d的燃料需求[7]。但是由于近年來外出打工人員和小型散戶養(yǎng)殖場關(guān)停較多，蕭縣戶用沼氣池和小型沼氣池使用量逐年減少，年消納秸稈量約為400 kg。

2.4 秸稈肥料化利用

秸稈肥料化利用可以分為直接還田與間接還田。直接還田是指將收獲后的農(nóng)作物秸稈覆蓋在大田作物上讓其自然腐爛；間接還田是將秸稈粉碎后進行堆肥和生產(chǎn)商品有機肥。秸稈直接還田技術(shù)的長期應(yīng)用會給農(nóng)戶耕種帶來一定的負面影響。一方面，現(xiàn)有農(nóng)耕機械收割后秸稈直接還田，殘留深度均在0～15 cm土層，導致上層土壤嚴重跑墑，下茬作物種植難度較大；另一方面，由于秸稈還田無法消除雜草種子和蟲卵，而且大顆粒秸稈腐爛速度慢，滋生的病蟲害容易危害下茬作物。因此，近年來縣域內(nèi)的秸稈直接還田量呈減少趨勢。蕭縣把規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場的畜禽固體糞便、農(nóng)田秸稈和食用菌菌渣等集中收集，在有機肥加工廠加工成秸稈有機肥，并在縣內(nèi)進行推廣使用，既實現(xiàn)了畜禽糞便和農(nóng)田秸稈的綜合利用，又減少了農(nóng)業(yè)面源污染，改善了農(nóng)村人居環(huán)境。政府對秸稈肥料化利用設(shè)施的建設(shè)提供補貼，確保秸稈肥料化設(shè)施的運轉(zhuǎn)效率，優(yōu)質(zhì)企業(yè)有馬井盛潤生物科技公司和宿州美富環(huán)?？萍加邢薰?。2021年全縣利用養(yǎng)殖場畜禽糞污30萬t、秸稈8萬t，占秸稈綜合利用量的7.55%。

2.5 秸稈原料化利用

秸稈可以作為建筑材料的填充原料進行利用，生產(chǎn)出的建材具有重量輕、防火、防震以及成本低等優(yōu)點[8]。秸稈還可以用來生產(chǎn)生物質(zhì)塑料以及生產(chǎn)秸稈乙醇、秸稈木糖醇、秸稈糠醛和秸稈呋喃聚酯等化工原料。編制成草席、秸稈畫和工藝品等是原料化利用最直接的方式，因其投入小、工藝相對簡單，家庭、企業(yè)都可以生產(chǎn)。此外，秸稈還可以作為造紙的纖維原料，縣域內(nèi)的代表企業(yè)有安徽鑫光新材料科技股份有限公司。秸稈造紙的工藝流程為：秸稈切碎—篩選—制片—蒸煮—濃縮—洗滌—氧漂—制成秸稈漿—加入木漿或廢紙漿調(diào)和—篩渣—稀釋—成型—壓榨—干燥—成品紙。蕭縣一方面積極參加省秸稈綜合利用博覽會，發(fā)揮秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)博覽會的平臺作用，高標準、嚴要求完成招商任務(wù)，確保招商企業(yè)落地生根；另一方面發(fā)揮本地優(yōu)勢，堅持以市場為導向，重點發(fā)展經(jīng)濟效益明顯、技術(shù)工藝先進的高端化利用產(chǎn)業(yè)項目，提高秸稈附加值，培育一批龍頭企業(yè)和知名品牌，帶動全縣秸稈綜合利用整體水平提升。2021年秸稈原料化利用量12萬t，占秸稈綜合利用量的11.32%。

3 存在的問題

3.1 秸稈飼料化利用配套設(shè)施裝備不足

在牛羊飼養(yǎng)中，蕭縣大力推廣 “農(nóng)作物秸稈青（黃）貯+飼料”的喂養(yǎng)模式，而當前縣域牛羊養(yǎng)殖企業(yè)（場）配套的青貯池和機械裝備等設(shè)施設(shè)備較為簡陋、緊缺，不利于秸稈飼料化利用的發(fā)展壯大。

3.2 秸稈基料化利用需進一步擴大

秸稈基料化利用已經(jīng)具有一定的基礎(chǔ)，但是總產(chǎn)能相對較低，需要進一步培育壯大秸稈食用菌基料專業(yè)合作組織和種植大戶，發(fā)揮龍頭企業(yè)的示范帶動作用，促進秸稈基料產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

3.3 群眾認識不足

受傳統(tǒng)種植觀念的影響，農(nóng)戶對改變傳統(tǒng)的耕種模式存有疑慮，對秸稈綜合利用認識不足、不愿嘗試，對秸稈綜合利用的經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益、長遠效益及利用新途徑等方面的認識亟須提升。

3.4 資金投入力度不夠

秸稈綜合利用具有短期投資大、長期效益好等特點。雖然近幾年蕭縣對秸稈綜合利用的投資不斷加大，但是還沒有建立起一套穩(wěn)定、高效的資金投入機制。

4 建議與對策

4.1 政策扶持

加大秸稈綜合利用政策扶持力度，發(fā)揮財政資金的政策導向作用，因地制宜地制定適合本區(qū)域秸稈綜合利用的惠民政策。根據(jù)全縣秸稈資源綜合利用現(xiàn)狀，重點扶持秸稈綜合利用薄弱環(huán)節(jié)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提高資金扶持的精準度。認真落實秸稈綜合利用稅收、用電和運輸?shù)认嚓P(guān)政策。鼓勵銀行等金融機構(gòu)，根據(jù)秸稈綜合利用行業(yè)特點，創(chuàng)新開展金融服務(wù)。支持秸稈綜合利用企業(yè)擴大生產(chǎn)規(guī)模和引進先進技術(shù)等，提高企業(yè)利用秸稈的積極性，發(fā)揮輻射帶動效果。

4.2 擴大試點示范引導，完善配套產(chǎn)業(yè)

建設(shè)示范基地，發(fā)揮龍頭企業(yè)的示范帶動作用，如建立秸稈飼料生產(chǎn)加工基地、食用菌菌包生產(chǎn)基地和畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化綜合利用示范基地等。針對縣域具有一定規(guī)模的牛羊養(yǎng)殖企業(yè)（場），開展縣域牛羊養(yǎng)殖場青（黃）貯等設(shè)施建設(shè)，配套建設(shè)青貯氨化池等設(shè)施。完善農(nóng)作物秸稈收儲運體系，建設(shè)秸稈臨時收儲點。推廣農(nóng)作物秸稈種植、養(yǎng)殖與能源生產(chǎn)相結(jié)合的綠色循環(huán)利用模式，加快以秸稈資源利用為基礎(chǔ)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

4.3 擴大宣傳教育

加大秸稈綜合利用宣傳力度，充分利用各宣傳媒體，開展大面積的宣傳活動，把握“三夏”“三秋”關(guān)鍵時節(jié)，深入各鄉(xiāng)鎮(zhèn)，以講座的方式讓農(nóng)民認識到秸稈的價值。挖掘本地秸稈綜合利用的新模式、好典型，以點帶面，促進秸稈綜合利用水平全面提升。通過技術(shù)創(chuàng)新與借鑒相結(jié)合的方式，強化技術(shù)指導，加快先進技術(shù)的推廣普及，提高農(nóng)民秸稈綜合利用技術(shù)水平。