張阿克 姚鑫鑫
(阜陽市農(nóng)業(yè)科學院,安徽阜陽 236065)
作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的副產(chǎn)品,農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量高、分布廣、品種豐富,一直是中國農(nóng)村地區(qū)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的寶貴資源[1]。阜陽市是農(nóng)業(yè)大市,農(nóng)作物秸稈資源十分豐富。本文系統(tǒng)分析了阜陽市農(nóng)作物秸稈產(chǎn)業(yè)化利用現(xiàn)狀、利用模式和存在的問題,提出了提升秸稈產(chǎn)業(yè)化利用水平的措施,以期為當?shù)亟斩挳a(chǎn)業(yè)化利用提供參考。
阜陽市耕地面積57.43萬hm2,農(nóng)作物常年播種總面積在120萬公頃次以上,秸稈資源豐富,秸稈綜合利用率較高。2021年,阜陽市農(nóng)作物秸稈理論資源量849.57萬t,實際可收集量約700.46萬t,綜合利用量669.98萬t,占可收集秸稈的95.65%;秸稈產(chǎn)業(yè)化利用量達498.07萬t,占利用總量的70%以上(其中:飼料化利用172.36萬t,占產(chǎn)業(yè)化利用量的34.61%;肥料化利用47.31萬t,占產(chǎn)業(yè)化利用量的9.50%;基料化利用33.94萬t,占產(chǎn)業(yè)化利用量的6.81%;原料化利用27.18萬t,占產(chǎn)業(yè)化利用量的5.46%;能源化利用217.28萬t,占產(chǎn)業(yè)化利用量的43.62%)(圖1)。截至2021年底,阜陽市已培育各類農(nóng)作物秸稈產(chǎn)業(yè)化利用企業(yè)300余家。同時,為完善秸稈產(chǎn)業(yè)化利用鏈條,阜陽市依托農(nóng)機合作組織和企業(yè),建設標準化收儲中心151個、臨時堆放轉(zhuǎn)運點1 657個,構(gòu)建“村有收儲點、鄉(xiāng)鎮(zhèn)有收儲中心、縣有規(guī)?;闷髽I(yè)”的收儲體系,做到能收則收、應收盡收,有效降低了秸稈運輸、裝卸和儲存成本[2],初步建成了秸稈收、儲、用體系完備的產(chǎn)業(yè)鏈條。
秸稈飼料化利用包括秸稈青貯、秸稈黃貯、秸稈堿化、秸稈氨化、秸稈壓塊飼料(包括顆粒飼料)加工、秸稈揉搓絲化加工、秸稈蒸汽爆破等。2021年,阜陽市秸稈飼料化利用172.36萬t,年利用秸稈500 t以上的企業(yè)247家,是阜陽市目前利用主體最多的秸稈產(chǎn)業(yè)化利用模式。近年來,阜陽市扶持新建規(guī)模養(yǎng)殖場購置與養(yǎng)殖規(guī)模匹配的鍘草機械及氨化膜、尿素等氨化處理物資,積極發(fā)展秸—飼—肥農(nóng)牧結(jié)合循環(huán)模式,代表企業(yè)有阜南中羊牧業(yè)有限公司,總投資10.8億元,建成世界上單體最大的養(yǎng)殖加工廠,完成20萬只奶山羊種養(yǎng)加一體化項目,將秸稈粉碎后進行科學壓窖、封閉儲存、發(fā)酵、運輸至牧場與其他精粗飼料攪拌均勻后形成奶山羊的日糧,年消耗秸稈10萬t,產(chǎn)奶5萬t,實現(xiàn)產(chǎn)值5億元。
秸稈肥料化利用包括以秸稈為原料的固態(tài)有機肥、液態(tài)有機肥、葉面肥、專用肥、混合肥和炭基肥等肥料生產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量符合現(xiàn)行有機肥料行業(yè)標準,如《有機肥料》(NY/T 525—2021)和《生物有機肥》(NY 884—2012)。2021年,阜陽市秸稈肥料化利用47.31萬t,年利用秸稈500 t以上的企業(yè)16家。代表企業(yè)有安徽國禎生態(tài)科技有限公司,與中國科學院南京土壤研究所聯(lián)合研發(fā)以草木灰為原料的土壤修復劑,開展年產(chǎn)20萬t土壤調(diào)理劑項目,為實現(xiàn)生物質(zhì)和生物質(zhì)灰的資源化利用、改良酸性土壤和保護生態(tài)環(huán)境提供有效途徑。項目總投資2.5億元,分2期建設,其中一期投資1.06億元已完成,建成年產(chǎn)10萬t土壤調(diào)節(jié)劑生產(chǎn)線,并配建原料配料區(qū)、主生產(chǎn)裝置、成品包裝樓等3個單體生產(chǎn)車間,2020年利用秸稈灰4 000 t以上。
秸稈基料化利用包括利用秸稈生產(chǎn)食用菌基質(zhì)、水稻育秧基質(zhì)、其他栽培基質(zhì)以及開展秸稈發(fā)酵床養(yǎng)殖。2021年,阜陽市秸稈基料化利用33.94萬t,年利用秸稈500 t以上的企業(yè)20家。代表企業(yè)阜南聯(lián)美農(nóng)產(chǎn)品有限公司是一家中美合資企業(yè),從事食用菌的研發(fā)、培育、種植、包裝、加工以及品牌營銷等,年消耗秸稈 3.6萬t、雞糞1.7萬t,年產(chǎn)食用菌1.8萬t,年實現(xiàn)產(chǎn)值2.6億元。
秸稈原料化利用主要包括以秸稈、蘆葦?shù)葹橹饕系慕斩捜嗽彀宀纳a(chǎn)、秸稈復合材料生產(chǎn)、秸稈清潔制漿、秸稈木糖醇生產(chǎn)、秸稈糠醛生產(chǎn)、秸稈呋喃聚酯生產(chǎn)、秸稈可降解包裝材料、秸稈墻體材料、秸稈盆缽、秸稈造紙、秸稈編織、秸稈纖維草毯(礦山修復)等。2021年,阜陽市秸稈原料化利用27.18萬t,年利用秸稈500 t以上的企業(yè)5家,代表企業(yè)有安徽進化硅納米材料科技有限公司。該公司是阜陽本土企業(yè)與北京化工大學聯(lián)合成立的一家股份合作制高新技術(shù)企業(yè),以農(nóng)作物秸稈、稻殼或傳統(tǒng)泡花堿為原料,采用廢氣二氧化碳代替硫酸作為沉淀反應劑,生產(chǎn)比表面積50~500目/g的納米二氧化硅。2020年利用秸稈灰3 000 t以上,產(chǎn)值逾3 000萬元。
秸稈能源化利用主要包括秸稈固化、秸稈炭化、秸稈沼氣、秸稈熱解氣化以及生物質(zhì)天然氣、秸稈纖維素乙醇、秸稈活性炭等生產(chǎn)。2021年,阜陽市秸稈能源化利用217.28萬t,年利用秸稈500 t以上的企業(yè)40家,是阜陽市目前利用量最大的秸稈產(chǎn)業(yè)化利用模式。代表企業(yè)有國禎美潔(安徽)生物質(zhì)熱電有限公司,其生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目是安徽省最大的生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目,總投資3.65億元,主要利用阜陽市豐富的秸稈資源,通過先進的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)生產(chǎn)電能、熱能,2020年度共收購利用各類農(nóng)作物秸稈18.42萬t。同時,阜南縣全力打造了縣域動物植物有機廢棄物全利用、縣域利用全覆蓋、復合利用全循環(huán)的“三全”模式(圖2),全縣域供應生物天然氣,建設秸稈、畜禽糞污處理“站田式”氣化站,探索出種養(yǎng)結(jié)合—燃氣生產(chǎn)—新能源供給—有機肥利用的循環(huán)途徑,年消耗秸稈10萬t、畜禽糞污40萬t,年產(chǎn)生物燃氣1 000萬m3,實現(xiàn)產(chǎn)值3億元。
2021年,阜陽市農(nóng)作物秸稈產(chǎn)業(yè)化利用量498.07萬t,其中年利用秸稈500 t以上企業(yè)利用量99.5萬t,僅占總量的19.98%。超過60%的秸稈被散戶利用,其中有119.21萬t用于飼料化、42.47萬t用于肥料化、26.44萬t用于基料化、22.37萬t用于原料化、97.22萬t用于能源化。由于散戶的技術(shù)水平相對落后,在尾料處理、清潔生產(chǎn)、安全管理等方面都存在不足,易造成二次污染及安全問題[3]。同時,在年利用秸稈500 t以上的企業(yè)中,年利用量5 000 t以上企業(yè)僅53家,占比不足20%,247家飼料化企業(yè)中有94家利用量在1 000 t以下。利用企業(yè)過于分散,不利于聚集資源要素、延長產(chǎn)業(yè)鏈條,難以形成可推廣、可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式和穩(wěn)定運行機制。
2021年,阜陽市秸稈飼料化和能源化利用合計389.64萬t,占產(chǎn)業(yè)化利用總量的78.23%,其中飼料化利用多以養(yǎng)殖場自產(chǎn)自銷的模式為主,能源化利用中近50%秸稈用于秸稈電廠燃料消耗。秸稈產(chǎn)業(yè)化利用仍以傳統(tǒng)利用方式為主,秸稈綜合利用關(guān)鍵技術(shù)尚未突破或不成熟,例如:秸稈固化成型技術(shù)尚未解決生產(chǎn)過程中的灰塵、噪音等環(huán)保問題,缺乏高效環(huán)保的設備;秸稈原料化利用設備還較為低端,產(chǎn)品單一,對秸稈清潔制漿技術(shù)和生物乙醇提取技術(shù)研究不夠;基料化利用主要用于食用菌生產(chǎn),栽培作物相對單一等。企業(yè)自主研發(fā)能力不足,秸稈先進技術(shù)應用規(guī)模較小,產(chǎn)業(yè)鏈較短,利用結(jié)構(gòu)與布局有待進一步優(yōu)化,比較效益有待進一步提高。
一是在現(xiàn)有收儲體系的基礎(chǔ)上,繼續(xù)完善以鄉(xiāng)鎮(zhèn)秸稈標準化收儲運中心為核心、行政村秸稈臨時轉(zhuǎn)運點為輔助的“1+X”收儲網(wǎng)絡。二是研究制定收儲消防安全制度和操作規(guī)范,保障安全生產(chǎn)。三是為秸稈運輸環(huán)節(jié)設立“綠色通道”,減輕企業(yè)的運輸負擔,增強企業(yè)參與的積極性。
阜陽市是安徽省畜牧養(yǎng)殖大市,肉、蛋、奶產(chǎn)量居全省首位。據(jù)統(tǒng)計,目前阜陽市有3 276家畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場,肉牛存欄26.31萬頭,羊存欄154.35萬只,開展秸稈飼料化利用前景廣闊。同時,2021年12月《關(guān)于推廣農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用發(fā)展生物天然氣阜南“三全”模式的意見》提出,在阜陽市域內(nèi)推廣應用生物天然氣阜南“三全”模式。因此,阜陽市應堅持秸稈飼料化和能源化利用兩大主線,擴大秸稈產(chǎn)業(yè)化利用規(guī)模,促進秸稈集約化高效利用,形成特色鮮明、規(guī)模效益顯著的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。按照秸稈收集、儲運、加工、利用等全產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)與全價值鏈提升的思路,以集約化、高值化為主要發(fā)展方向,推進需求端、供給端協(xié)同發(fā)力,聚集資源要素,激發(fā)市場活力,延長產(chǎn)業(yè)鏈條,形成可推廣、可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式和穩(wěn)定運行機制。
圍繞飼料化和能源化兩大主導發(fā)展方向,培育一批技術(shù)先進、示范性強的企業(yè)。在政策、資金、科研力量上予以傾斜[4]。進一步優(yōu)化秸稈綜合利用結(jié)構(gòu),引導企業(yè)積極與科研院所展開合作,在關(guān)鍵技術(shù)、主要設備、重點環(huán)節(jié)的難題攻克上形成合力。支持秸稈粉碎、裹包、壓塊、造粒等設備研發(fā)生產(chǎn),提高秸稈飼料加工自動化水平。進一步整合秸稈資源,著力推進標準化發(fā)展和品牌化建設,圍繞種植養(yǎng)殖、加工、儲存、物流等分行業(yè)全鏈條制訂完善的標準規(guī)范體系。同時,圍繞飼料化和能源化,建立全市統(tǒng)一的秸稈產(chǎn)業(yè)化利用數(shù)據(jù)庫,加強數(shù)據(jù)的實時性,增加數(shù)據(jù)共享途徑,保障信息要素真實準確、高效利用。
養(yǎng)殖業(yè)作為秸稈飼料化產(chǎn)品的消費者和能源化原料的提供者,能夠有效鏈接兩大秸稈產(chǎn)業(yè)化利用方向。應大力發(fā)展養(yǎng)殖業(yè),加快轉(zhuǎn)變畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)方式,圍繞發(fā)展標準化規(guī)模養(yǎng)殖、推進品種改良、擴大飼料飼草供給、強化質(zhì)量安全等關(guān)鍵環(huán)節(jié),加大政策支持,強化科技支撐,不斷提升畜禽綜合生產(chǎn)能力、屠宰加工能力和市場競爭力,推動秸稈產(chǎn)業(yè)化利用鏈條前延后伸[5]。