低碳經濟下的農作物秸稈綜合利用研究

摘 要：農作物秸稈富含多種有機質和氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等多種養分，是一類具有多種用途的可再生生物質資源。實現秸稈綜合利用對于發展我省低碳經濟，推動農村經濟發展具有重大意義。基于當前農作物秸稈利用的技術層面和應用層面出現的問題，提出了相應的發展對策建議。

關鍵詞：農作物秸稈；低碳經濟；綜合利用

中圖分類號：F124.5 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2011）31-0199-03

近年來，發展低碳經濟已成為中國經濟發展的一大趨勢，農作物秸稈綜合利用技術就是把低碳經濟的發展理念應用于農業系統中，在農業生產中把秸稈重新利用，實現農業發展和生態環境的雙贏 [1]。

中國是糧食等經濟作物種植大國，每年產生的農作物秸稈達10億多噸[2]。湖南省是一個農村人口占60%以上的典型農業省份，種植業是湖南省農業發展的支柱產業，農作物秸稈作為種植業中的主要副產物，是農村重要的物質資源，農作物秸稈的綜合利用，對促進湖南省農業發展，繁榮農村經濟，增加農民收入等方面有著重要的理論意義和現實意義。

低碳經濟，是指在可持續發展理念指導下，通過技術創新、制度創新、產業轉型、新能源開發等多種手段，盡可能地減少煤炭石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展形態。

秸稈的綜合利用是指在農村生產系統中，以秸稈為起點，以解決資源短缺為目標，實現有機物多重循環、多層利用，從而提高農業生態系統綜合效率的一種利用方式[3]。實現農作物秸稈的高質清潔綜合利用是實現農村低碳經濟發展的重要內容，對實現農村經濟可持續發展具有重大意義。

一、秸稈綜合利用現狀

（一）技術層面

1．農作物秸稈還田技術。農作物秸稈還田是補充和平衡土壤養分，實現改良土壤質量的有效途徑[4]。目前小麥秸稈還田技術的主要實踐方式是在使用聯合收割機收割的同時，利用安裝在聯合收割機上的專門裝置同時粉碎秸稈，并拋灑在地表。另如常用的玉米秸稈還田技術有如下幾種，玉米成熟后，一是應用玉米聯合收獲技術，在收獲玉米的同時直接實現秸稈還田；二是應用玉米青貯收獲技術，在玉米摘除果穗或連帶果穗時直接進行田間收獲玉米秸稈，粉碎后用作青貯飼料，進行過腹還田；三是在人工摘除玉米果穗后，應用秸稈還田機械將秸稈粉碎還田 [5]。

據實驗測定，還田玉米秸稈500kg，相當于施用傳統土雜肥2 500kg。一年后土壤有機質含量相對提高0.05%~0.23%，全磷平均提高0.03%，速效鉀增加31.2mg/kg。土壤容重下降0.03~0.16 g/cm3，土壤孔隙度提高2%~4%[6] 。堅持多年秸稈還田的耕地，不僅可以提高磷肥利用率，同時還可以補充土壤中的鉀素，地力也可提高0.5~1個等級，實現平均增產幅度在10%以上。

2．農作物秸稈飼料技術。該技術的應用主要以玉米秸稈的青貯加工為主，秸稈本身富含纖維素、木質素、半纖維素等非淀粉類大分子物質，直接作為飼料則營養價值過低。只有利用微生物發酵技術，通過微生物代謝產生特殊酶的降解作用，把大分子物質分解為小分子單糖或者低聚糖 [7]，才能增加其作為飼料的營養，實現農作物秸稈的合理利用。該技術的優勢在于，實現了在飼料的營養物質不流失的情況下，使飼料最大限度的保持了青鮮多汁的特點，同時具有酸香味，牲畜比較愛吃，貯存時間長。既可實現常年喂養牲畜的需要，又實現了農作物秸稈的綜合利用，形成生態農業的良性循環。

3．農作物秸稈能源技術。即利用農作物秸稈代替煤炭為燃料。利用的主要方式是秸稈氣化，如以玉米蕊、棉柴、玉米秸、麥秸等秸稈粉碎后為原料，在缺氧的狀態下經過氣化設備（氣化爐）加熱、裂解，和碳發生氧化還原反應，最終生成CO、H2、CH4、CnH2n可燃氣體，這種混合的可燃氣體就是秸稈氣。然后經凈化、除塵、冷卻、儲存加壓，再通過輸配系統送往用戶，用作燃料或生產動力。通過秸稈氣化技術可以實現農村生活集中供氣，是實現秸稈高效率、高質量利用的重要途徑。由于秸稈氣化的燃燒效率在70%~75%，比使用燃氣的效率高出15%~20% [8]，也遠高出直接燃燒秸稈的燃燒效率。

利用把農作物秸稈轉化成能源的技術，生產各種清潔燃料，從而代替煤炭、石油和天燃氣等燃料。既能提高秸稈利用效率，又能減少CO2等有害氣體的排放量，使秸稈的利用更為經濟合理。

4．秸稈制板技術。該技術以玉米秸、麥秸等秸稈為原材料，綜合了物理、化學、電氣、機械等加工技術原理，利用高壓模壓機械設備，經輾磨處理后的秸稈纖維與樹脂混合物在金屬模具中加壓成型，制成各種高質量的低密度、中密度和高密度的纖維板材制品，具有廣泛的應用范圍 [9]。

秸稈是高效、經濟的輕工業、紡織業和建材業原料。用秸稈制成的墻板擁有保溫性、裝飾性等特點，秸稈板材制品具有高強度、抗腐蝕、防火性、不變形、不開裂、美觀及價格低廉等特點。秸稈制板技術的推廣，對于緩解國內木材供應不足和需求居高不下的局面、節約有限森林資源、發展低碳經濟具有十分重要的現實意義。

同時，秸稈制板技術能充分利用麥秸稈、玉米秸稈等農產品殘余纖維，變廢為寶，提高農業產品的附加值和科技含量，促進地方經濟的持續發展，優化農村經濟結構。另外，利用秸稈制板技術實現循環利用農業生產廢棄物，可以大大減少農村每年焚燒秸稈引起眾多問題，諸如影響耕地酸堿平衡、煙霧影響交通安全、廢氣污染空氣等。

（二）實際應用層面

1．直接還田。農村秸稈還田普遍是直接還田，這種簡單的還田模式會為農業生產帶來很多隱患，如許多帶病秸稈如果不經過滅菌處理直接還田，極容易造成病蟲害的大規模蔓延，危害農業生產。

2．秸稈飼料加工水平低。秸稈在農村加工成飼料的水平較低，普遍采用很初級的加工。同時由于大量的勞動力涌入城市，農村勞動力的缺乏導致秸稈的收集比較困難，農村現有的剩余勞動力無法完成秸稈的收割、運輸等體力活，從而難以實現秸稈綜合利用加工成飼料。

3．秸稈能源利用粗放。秸稈氣化是農作物秸稈通過氣化爐的加工處理最終生成含一氧化碳、氫氣、甲烷等混合氣體的可燃氣體，是一種清潔燃料。但由于該方法前期投入較大，同時受到收集、運輸秸稈等條件的制約，可行性不強，在湖南省農村的利用方式主要是直接燃燒。

4．工業利用有限。工業原料將秸稈作為工業生產的原料，用于造紙、板材、器皿、包裝用品、建筑材料等生產加工所需要的基礎材料，但是這種企業的規模往往很小，消耗秸稈有限，同時也受到收集、運輸堆放等條件的制約。

二、秸稈綜合利用存在的問題

1.認識不足，推廣力度有限。中國七千多年的農業發展史，秸稈一直被看做是農業生產的副產品，農業生產者普遍存在重糧食生產、輕秸稈利用的傳統觀念。隨著時代的發展，稻麥秸稈被作為家用燃料已經減少，而作漚制肥料費工費力也不劃算。相當一部分農民認為秸稈焚燒后的草木灰也是鉀肥，既省事又方便。所以盡管政府采取了種種措施禁止焚燒秸稈，但由于多數農民看問題僅從眼前的利益出發，加之收集秸稈和勞動成本不成比例的現實，仍有很多秸稈被廢棄或焚燒。另外，有關部門對秸稈還田政策研究不夠，缺乏行之有效的政策引導和制度約束。部門之間也未能形成真正的合力，環保部門從環境角度講禁燒，農業部門從避免焚燒角度講“麥套稻、稻套麥”推廣直播技術。農機部門從秸稈的轉化升值和新機具推廣談綜合利用和機械化還田，力量單一。

2.資金投入不足。秸稈綜合利用的主要工具都是機械設備，前期投資大，且由于農作物生長時間關系，設備的利用程度低，收益比較慢，影響了機械化利用的推廣。同時，國家對秸稈綜合利用尚未形成有效的投入保障機制。農民成為秸稈綜合利用的投入主體，從而造成布局分散、經濟實力弱等缺陷。對于秸稈綜合利用機械化技術推廣這種涉及農業全局性、公益性的大型農業機械化工程，社會效益、生態效益皆好，而短期直接經濟效益不太明顯。且目前由于各級政府有關部門對推廣秸稈綜合利用機械化技術重視不夠，這些方面的投入還遠不能適應形勢發展的需要，優惠政策和扶持力度相對不足，制約了農民采用機械化技術綜合利用秸稈的積極性，影響了秸稈綜合利用機械化技術的進一步推廣。

3.未形成產業化經營的利用格局。在秸稈綜合利用，當前，湖南省已經基本形成擁有秸稈—飼料—養殖；秸稈—菌肥—種植；秸稈—紙漿—紙產品；秸稈—板材—建筑材料；秸稈—食用菌等產業鏈的整體格局。但是，這種將秸稈綜合利用作為產業化來發展的應用在湖南省個別地方并沒有得到深入普及，以企業化、市場化管理模式來經營秸稈氣化站、秸稈制板廠等的進展很不顯著。

三、措施

1.加強推廣的力度和廣度。推廣秸稈綜合利用在農村的普及程度的關鍵是給秸稈找出路，只有讓廣大人民群眾真正了解到秸稈綜合利用的種種優勢，才能實現秸稈變廢為寶，最終實現農業的可持續發展。湖南省各縣市農業宣傳部門應該定期組織秸稈綜合利用的技術推廣人員深入各鄉鎮村街，采取形式多樣、簡明易懂又不乏趣味的宣傳方式進行宣傳指導。宣傳小麥、玉米等生物秸稈還田的好處，及時解決農民在秸稈綜合利用實際操作中遇到的技術和設備問題，真正使秸稈還田技術婦孺皆知，達到有效推廣的效應。

2.加大資金投入。政府部門和各基層單位的資金支持和政策扶持是實現秸稈綜合利用的重要保障，應該堅持“誰投資、誰受益”的原則。由政府主導，有效拉動企業、社會和農民投入，逐步形成多層次、全方位、多渠道的多元投資機制。各地方基層單位要充分運用國家、省、市用于秸稈綜合利用的資金，發揮財政資金“四兩撥千金”的作用，用效益吸引企業和農民主動參與該項目建設。如秸稈氣化站前期建設雖然需一定的投人，但長期來看，效益明顯。一般1kg秸稈就可產2m2秸稈氣，一般家庭全年需1 000多公斤秸稈。如果能夠組織到200戶農民建一個氣化站，基本就能夠做到盈虧平衡，如果能夠引導更多的農戶集體建立一個氣化站，則規模效益更加明顯。

一方面，政府應該出臺更多的秸稈綜合利用的扶持政策。支持企業、集體和個人發展秸稈綜合利用有關產業，鼓勵發展如秸稈沼氣、秸稈栽培食用菌、秸稈肥料、秸稈燃料技術等。對于與秸稈綜合利用有關的項目，有關部門應該積極立項，迅速審批。另一方面，應該推行秸稈綜合利用補貼政策。對購置玉米聯合收獲機、秸稈還田機、青貯收獲機、小麥秸稈切碎機、秸稈撿拾打捆機等秸稈綜合利用機械的農戶給予每臺機械購機價格一定比率的補貼 [10]。

3.建立湖南省秸稈綜合利用產業化經營策略。產業化是中國農業和農村經濟發展的根本趨勢，也是發展低碳循環農業的重要途徑。秸稈利用產業化的關鍵是多渠道、多形式的籌措發展資金，并結合當地資源優勢，重點培育龍頭企業和優勢產業。產業化經營有利于秸稈綜合利用機械化技術在農業中的廣泛應用，便于區域內相關產業之間的耦合，同時，循環型農業的發展也會加快農業產業化升級，兩者相互之間協同發展，必將促進中國農業的可持續發展。

農村秸稈綜合利用的產業化應該以科技為依托、市場為導向、效益為中心，按照產、供、銷，種、養、加工，工、農，科、教全方位多層次，實現各個方面的一體化經營原則，把農業生產秸稈利用的各個環節結成統一的利益共同體。實施秸稈綜合利用產業化經營，離不開生產的規模化、專業化，布局的區域化，經營的一體化、服務的社會化、管理的企業化，這些都是實現農村秸稈綜合利用產業化的必備條件。

龍頭企業是秸稈初加工、深加工產業化的重要紐帶。秸稈收集來源多而雜，各農戶的信息來源、銷售能力和市場應變能力有限，只有依靠多個龍頭企業將散戶聯系起來，形成統一的利益共同體。按照基地+企業+技術+散戶的運轉模式，由風險承受能力強的企業來負責信息、運輸、銷售、市場運作等問題，由基地發揮人員培訓、技術、宣傳等功能，打造成以散戶為載體，企業為紐帶，市場化運作的秸稈綜合利用產業集團，實現秸稈規模利用的多贏局面 [11]。

4.政策建議。中國支持發展新能源的財稅政策體系，具體的扶持政策包括四個方面：通過建立風險基金，實施彈性虧損補貼；秸稈能源化利用補助資金；示范補助；稅收優惠。在目前的電價和稅收政策下，生物質發電企業增值稅實際稅負約11%，遠高于火力發電（6%~8%）和小水電（3%）稅負水平[12]。因此，國家應該加強對企業秸稈能源化項目的政策性扶持力度。在現有政策扶持有限的情況下，應輔助以其他比如專項補助措施等。鼓勵和支持現有秸稈發電企業的運轉，杜絕秸稈發電企業在成本的壓力下演變為燃煤電廠。同時，應該有步驟地將扶持范圍擴大到秸稈綜合利用一系列相關的領域中，如秸稈堆肥、秸稈建筑新材料等領域。

國家應給予適當的政策傾斜，如提高補貼額度、建立購置與秸稈綜合利用有關的機械化設備的信貸優惠政策，調動農民使用秸稈利用機械、設備的積極性，做到有目的、有重點地引導秸稈綜合利用的發展，實現低碳經濟在農業生產上的有機結合。

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[責任編輯 安世友]