紀元 殷志明 王一線 等


摘要:通過采取農業部門數據統計結合問卷抽樣調查法,對江蘇省淮安市主要農作物秸稈資源現狀進行調研分析,闡述了淮安市農作物秸稈種類、數量和分布,提出了合理利用的幾點思考,認為解決該市秸稈的方法應采用多種渠道、合理比例、科學利用,重點發展畜牧業飼料、生物技術生產生物有機肥和食用菌基料。其中合理比例即保持當前30%秸稈還田,10%用于食用菌基料,10%采用直接生物發酵發展生物有機肥,15%通過過腹發展有機肥,30%作為能源(含家庭燃料),5%用于開發多種工業用途。
關鍵詞:淮安市;農作物秸稈;現狀;合理利用;秸稈還田;食用菌基料;發酵有機肥;過腹有機肥;工業利用
中圖分類號: S216.2文獻標志碼: A文章編號:1002-1302(2015)01-0330-03
收稿日期:2014-03-07
基金項目:江蘇省淮安市社會發展科技支撐項目(編號:HAS2013051)。
作者簡介:紀元(1984—),女,江蘇淮安人,碩士,講師,從事生物技術研究。E-mail:jsjiyuan@163.com。
通信作者:徐建明,碩士,研究員,主要從事植物生理生態方面研究。E-mail:xjm@hytc.edu.cn。國務院辦公廳發布的國辦發[2008]105號文件指出,我國農村一些地區焚燒農作物秸稈(以下簡稱秸稈)現象比較普遍,不僅污染環境、嚴重威脅交通運輸安全,還浪費資源,文件同時提出了加快推進秸稈綜合利用的若干意見,對我國秸稈利用提出了明確的要求[1-2]。農作物秸稈是農作物生產過程中養分的載體、農產品的支撐體,也是一個可再生的自然資源。做好農作物秸稈的合理科學利用,是提高農村生態環境、促進經濟和社會發展、實現農業可持續發展的重要保證,是一個極其重要的民生問題[3]。
淮安市總面積為10 072 km2,東與鹽城接壤,西鄰宿遷,南靠安徽、揚州,北與連云港毗連,是江蘇南北交通交匯中心。淮安市是農業大市,秸稈資源總量較大、品種多、類型相對集中,可利用潛力巨大。隨著農業的產業化發展和農村家庭能源消費商品化進程的加快,秸稈大量剩余,不適當的處置,形成資源的浪費和對環境的破壞。因此,了解淮安市農作物秸稈資源的現狀,提出合理利用的幾點思考,對于淮安市及其周邊地區節約資源、實現農業可持續發展有著重要的現實意義。
1淮安市農作物秸稈資源的基本情況
1.1種類與數量
淮安位于蘇北平原中部,地處淮、沭、沂、泗流域下游,地形西高東低,地勢低平,除盱眙西南部的丘陵崗地外,全市以平原為主,河湖密布。淮安市下轄清河區、清浦區、淮陰區(原淮陰縣)、淮安區(原縣級淮安市)和金湖、盱眙、漣水、洪澤4縣。淮安南部(金湖縣、盱眙縣、洪澤縣、淮安區)水源豐富,水利設施完善,種植業以稻—麥兩熟為主,相對淮安北部(漣水縣、淮陰區)種植業以麥—玉米兩熟為主,有部分稻—麥兩熟,清河、清浦2區農業面積少,農作物秸稈量少。從調查結果來看(表1),全市農作物種植面積為61.2萬hm2,秸稈的理論資源量為460.7萬t,可收集資源量為371.45萬t。全市主要種植水稻、小麥、玉米、大豆、薯類、油菜、花生等,其中以水稻、小麥、玉米秸稈為主,秸稈可利用資源累計達200.1萬t,占全市秸稈可利用資源的96.6%。資源總量較大,如何合理利用稻麥和玉米秸稈,是解決該市農作物秸稈開發利用的關鍵所在。全市各縣(區)小麥秸稈的收集系數在0.6~0.8之間,水稻秸稈的收集系數在0.82~0.84之間,玉米秸稈的收集系數在0.6~0.9之間。全市農作物秸稈收集系數經測算,平均為0.806。
1.2分布
由表2可以看出,淮安市各縣(區)均分布著豐富的農作物秸稈資源,但秸稈總量存在差異,楚州區、漣水縣、盱眙縣是淮安市的秸稈資源大縣(區),可利用資源量較大的依次是楚州區、漣水縣、洪澤縣。經計算,全市水稻秸稈草谷比平均105,小麥秸稈草谷比平均0.91,玉米秸稈谷草比平均3.96。全市各縣(區)小麥秸稈的收集系數在0.6~0.8之間,水稻秸稈的收集系數在0.82~0.84之間,玉米秸稈的收集系數在0.6~0.9之間。全市農作物秸稈收集系數經測算,平均為0806。結合各地主要作物秸稈資源可利用系數,經測算,2009年淮安市秸稈的可利用系數平均為0.557。
2合理利用農作物秸稈的幾點思考
近年來,我國在秸稈綜合利用方面已取得了顯著成果,但也存在著秸稈綜合利用率低、產業鏈短和產業布局不合理等問題[3]。淮安市秸稈可收集利用總量中,廢棄及焚燒量14061萬t,占近37.85%;秸稈燃料量66.42萬t,占1788%;直接還田量134.82萬t,占36.03%,技術不夠成熟,造成后茬作物生長發育不良;秸稈飼料量19.93萬t,占536%;食用菌基料量9.71萬t,占2.61%,比例偏小(表3)。還沒有規模的秸稈生物有機肥生產應用。由此可見,直接用表12013年江蘇省淮安市主要農作物秸稈資源量
于廢棄及焚燒、燃料量占50%以上,存在利用率低、方法單一、轉化率低、經濟效益低、環境污染嚴重等問題。因此,筆者提出了合理利用的幾點思考。
2.1保持當前還田量,重點提高秸稈科學還田技術
秸稈還田技術是當今乃至今后秸稈資源利用的主渠道。國內外研究結果均證明,秸稈還田對農業生態系統是有利的,但對不同耕法與秸稈還田所引起的生態效應,尚缺乏系統定位研究[4]。目前,淮安市大力推廣農作物秸稈機械化還田,利用秸稈還田財政補貼試點工程,組織實施了一批秸稈綜合利用示范縣和秸稈機械化還田示范鄉鎮,建設了一批秸稈機械化還田示范項目,機械化還田率逐年提高,全市秸稈直接還田22.46萬hm2,還田量約150萬t,還田量約占秸稈可利用資源量的30%(表4)。但在生產實際中,全量還田和半量還田會造成土壤有機酸加大,土壤板結,使后茬作物僵苗不發,影響后茬作物的產量發揮。因此,今后需加強秸稈還田技術的研究。例如,秸稈降解菌的篩選及秸稈堆腐技術的研究。表42013年江蘇省淮安市秸稈還田情況統計endprint
縣(區)不同作物秸稈直接還田面積(萬hm2)水稻小麥玉米大豆薯類油菜籽花生合計
(萬hm2)楚州區0.432.80000003.23淮陰區0.891.99000002.88清浦區0.380.49000000.87漣水縣1.792.640.0800004.51洪澤縣1.841.670.020.050.020.070.023.69盱眙縣2.322.720.0200005.06金湖縣1.201.02000002.22合計8.8513.330.120.050.020.070.0222.46
2.2重點發展食用菌技術,食用菌基料的秸稈利用量由261%提升至10%
在我國可收集利用的秸稈中因富含食用菌所必需的碳源、氮源、礦物質、維生素等營養物質,85%以上都可作為食用菌栽培利用。用農作物秸稈培養基栽培食用菌,是提高秸稈利用價值的一個重要方面,也是發展現代高效農業的一項重要內容[5]。目前,全市秸稈食用菌規模在266 hm2左右,在淮陰區、漣水縣、洪澤縣等地均有樣板。淮陰區丁集等地利用稻草作為基質培養草菇,洪澤縣萬集、高澗、東雙溝等地以稻草作為基質培養平菇,金湖縣金南引進外地客商利用稻麥秸稈作為基質培養雙孢菇,都取得了明顯成效。用于食用菌基料的秸稈為9.71萬t,占可利用資源量的2.61%。可見比例還偏小,今后應通過對農民合作社的平臺建設,加大公司的投資力度,充分利用麥稈作為基質培養草菇、雙孢菇等食用菌,力爭將用于食用菌基料的秸稈量提升到全市可利用資源量的10%。
2.3加強有機肥企業的建設,生產生物有機肥的秸稈利用量發展到10%
有資料表明,農作物秸稈中富含氮、磷、鉀、鈣、硫、有機碳等元素,此外秸稈中還含有大量的有機質,是農業生產重要的有機肥料來源之一[6-7]。通過將秸稈與家禽糞便混合,再經過發酵分解,可將無機物轉化成有機物質即綠色的天然有機肥。當前全市此類有機肥企業以淮安柴米河農業科技發展有限公司為代表,但企業數量少、規模小,秸稈利用量還較低。今后,要大力支持此類企業的發展,同時以秸稈為原料,通過生物技術手段研發生物有機肥,使其秸稈利用量發展到10%。
2.4大力發展畜牧業,秸稈過腹有機肥從秸稈利用量的536%提高到15%
秸稈通過青貯、氨化、膨化、壓塊和微生物發酵等多種方式制成飼料,用于養殖。利用生物菌制作的發酵飼料養牛,可代替40%~50%的精飼料,產奶率高于配合飼料。秸稈壓塊飼料易消化、采食率高、附加值高、便于長期保存、飼喂方便,是飼料化利用發展的趨勢和方向[8]。目前,淮安市秸稈飼料利用量占可收集資源量較低,秸稈作為飼料利用量19.93萬t,僅占可利用資源量的5.36%。同時淮安市畜牧業發展相對薄弱,今后應重點在淮陰區、漣水縣加強畜牧業的發展,研究秸稈飼料技術,使秸稈作為飼料利用量達到15%,這也是今后解決秸稈合理利用的重點發展方向,需要政府、科技部門、廣大農戶共同重點關心。
2.5發展新型能源,確保秸稈利用量在30%
秸稈是傳統的農村家庭的主要燃料。隨著農村經濟的發展和農村家庭生活水平的提高,農村家庭的燃料結構正在發生迅速的變化,商品能源正在加速替代非商品能源(主要是秸稈)。全市有66.42萬t秸稈作為家庭燃料,占可利用資源量的18%。其主要品種為水稻秸稈、小麥秸稈、玉米秸稈。由于秸稈既可以通過鍋爐直接燃燒發電和供熱,也可以轉化為液體燃料代替汽油和柴油,各地把秸稈資源作為優先發展的可再生能源予以高度重視,并給予政策和資金的大力支持[9-12]。目前淮安市已建秸稈發電廠有2家,一處是楚州秸稈發電項目,一處是洪澤縣秸稈發電項目。另外淮安在秸稈沼氣方面有了長足的發展。在這方面每年將需要消耗秸稈35萬t。因此,采用秸稈作為新型能源占利用秸稈資源量的12%。
2.6開發多種工業用途,秸稈利用量達到5%
農作物秸稈的共同特點是粗蛋白、粗脂肪含量較低,而纖維性物質含量較高,其化學成份與木質材料極其相似,這一特點使得其作為動物飼料的應用受到很大的限制,卻使其成為良好的工業加工原材料。當前,作物秸稈工業用途廣泛,它們不僅可作保溫材料、紙漿原料、菌類培養基、各類輕質板材和包裝材料的原料,還用于編織業、釀酒制醋以及生產人造棉、人造絲、飴糖等,或從中提取淀粉、木糖醇、糖醛等,這些綜合利用技術,不僅轉化了大量的廢棄秸稈、消除了潛在的環境污染,而且具有良好的經濟效益,實現了自然界的物質和能量循環。淮安市目前在這方面還處于空白,須通過今后技術的突破,力爭使作物秸稈工業用途量占利用秸稈資源量的5%。
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