丘陵地區秸稈資源利用的困境與出路

成蝶 王珊 羅星

摘要：對于農作物秸稈這樣一種重要的生物質資源，通過實地調研及查閱統計資料，測算了十二五期間內江市的秸稈資源理論總量，并對其利用現狀和困境進行了分析。結果表明：內江市秸稈資源理論年均量為1582.43×10³t，其中玉米和水稻秸稈比例最大，從區域產量來看以資中縣秸稈產量最豐富，整個區域以秸稈肥料化利用為主。受生產方式的影響，秸稈資源肥料化利用最多，其中直接還田方式方便但利用效率低，腐熟還田及堆漚還田技術能有效提高秸稈利用效率，但經濟成本相對較大，推廣范圍有限。針對丘陵區秸稈資源利用現狀，提出了推廣秸稈處理技術、建立秸稈產業化配套利用體系及推行惠民政策、完善服務保障體系等建議。

關鍵詞：秸稈資源;丘陵區;困境;對策

中圖分類號：S38 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2018）11-0074～04

1 引言

秸稈一方面作為一種重要的生物質能源和良好的清潔能源，是最具開發利用潛力的新能源之一，有效的秸稈利用將使經濟、社會和環境效益相統一[1，2]。提高對秸稈資源的有效利用能夠減少人們對木材、煤炭等資源的使用，在一定程度上能緩解我國的能源壓力，在化石燃料、能源日益短缺的當今社會發展中起著不可忽視的作用。另一方面，秸稈再生利用時排放的二氧化碳與秸稈再生時吸收的二氧化碳達到平衡，具有二氧化碳零排放的作用，對緩解和最終解決溫室效應具有潛在的貢獻價值[3，5]。我國丘陵地區面積占到全國總面積的1/10，與平原相比，起伏的地形制約了耕地的集中度及耕地面積大小，這種特點在某種程度上決定了丘陵地區農業特有的以小面積分散種植為主及低下的機械化水平的生產特點。因此，在破碎的耕地條件下，勢必導致秸稈的分散。丘陵地區因為地形地勢及勞動力缺少的原因，露天焚燒是普遍存在的現象，這種方法雖然方便，但會釋放SO₂、NO_x、NH₃、CH₄等污染物，這些現有資源不僅沒有得到很好利用，還增加第二季作物化肥施用量。目前尚沒有提出清潔有效的秸稈組分分離途徑。秸稈能源化利用主要集中于秸稈直接燃燒發電、秸稈厭氧發酵產沼氣和秸稈熱解化制備混合燃氣等[6]。如何對這些秸稈資源進行有效利用，減少農田固廢的排放，這涉及到農業發展與環境保護之間的矛盾與沖突，農業面源污染治理關系到農業的可持續發展和社會主義新農村的建設。本文通過實地調研、查閱資料及數據分析，對上述問題進行了梳理和分析，探討丘陵區秸稈資源綜合利用的有效途徑。

2 研究區概況

內江市位于四川盆地東南部，沱江下游中段，屬典型淺丘地區，全市幅員面積53.85萬hm²，農用地679.14萬畝，占全市總面積的84.08%[7]，轄市中區、東興區、資中縣、隆昌市、威遠縣和內江經濟開發區，2016年末戶籍總人口420.06萬，其中，城鎮人口174.97萬人。內江市屬亞熱帶季風氣候區，氣候溫和，雨量充沛，地貌土質復雜多樣，有崗、平、丘、山等，土壤有機質含量相對較低，農業資源具有多樣性和特色性，種植業有糧、油、蔗、麻、絲、茶、果、菜等，是四川省糧食和經濟作物的集中產區，各種秸稈資源豐富。

3 內江市秸稈資源狀況

3.1 秸稈資源總量

利用統計年鑒[8～12]，根據主要糧食作物產量及耕種面積數據，運用草谷比法[13]，計算得到研究區主要秸稈資源理論總量（表1）。分析表1，內江市近5年主要秸稈資源總量起伏變化較小，秸稈理論平均資源量為1582.43×10³t，約占四川省秸稈資源總量的4%、川中丘陵區（瀘州、自貢、宜賓、內江）秸稈資源總量的22.6%[14]，秸稈資源較為豐富。受耕地面積影響，秸稈資源密度總體呈增長趨勢，在2014年達到最大。

3.2 不同作物秸稈資源量

丘陵區常年主要農作物一般有小麥、水稻、玉米、油菜、大豆以及薯類，對這些作物的秸稈資源做進一步分析（圖1），水稻和玉米的秸稈數量占到全部秸稈資源總量的一半以上，達66%，其次分別是小麥（占14%）、油菜（占7%）、薯類（占7%）和豆類（占6%）。除小麥及薯類，其余作物秸稈資源量均呈上升趨勢。由于水稻種植面積占絕對優勢，而水稻成熟季節恰逢小麥播種時節，加之近年來小麥市場趨于飽和，“十二五”末期小麥和薯類秸桿產量較初期分別下降了31%和36%（81.35×103t和53.29×103t）。從總體上看，內江市“十二五”期間秸稈資源產量總體比較穩定，但作物秸稈產量季節分配不均，以大春作物為主，占秸稈資源總量的79.56%，小春作物僅占20.44%，，秸稈資源主要集中在夏秋兩季。

3.3 區域主要秸稈資源量分布

從資源區域分布來看（表2），主要作物秸稈資源主要分布在研究區北部（資中縣）、中部（東興區）和西部（威遠縣）的農村地區，占整個研究地區秸稈資源總量的76.56%，其中資中縣不僅秸稈資源量最大，占到全市1/3之多，且年際間變化幅度也較小。

4 主要秸稈資源利用情況

4.1 秸稈主要利用方式

通過實地走訪調查，發現研究區秸稈資源的主要利用方式有以下5種：肥料化、飼料化、基料化、能源化和原料化（圖2），其中以肥料化利用方式所占比重最大，近一半的秸稈資源采用這種方法進行處理;其次是燃料化、飼料化、原料化和基料化，這部分秸稈資源量約占整體利用的35%。

4.1.1 秸稈肥料化利用

該處理方式主要包括秸稈直接還田、留茬還田、過腹還田、腐熟還田、堆漚還田及焚燒還田等方式，

也是研究區秸稈利用的主要方式。內江市從2012年開始在隆昌、資中、東興區推廣腐熟還田及堆漚還田技術，并取得了良好成效，在一定程度上防治了秸稈隨意丟棄、露天焚燒造成農業面源污染和生物資源浪費現象，并增加了土壤的有機肥源。經過幾年的推廣減施尿素4384t，過磷酸鈣2142t，氯化鉀8844t，新增糧食總產量53870t，產值11312.7萬元;累計節約肥料投入1821.1萬元，降低了農業生產成本，促進了農業生態良性循環。

對各區縣主要作物秸稈資源作進一步分析（表3），可以發現不同區域主要作物秸稈類型存在明顯差異。以秸稈資源量最為豐富的資中縣為例，其玉米秸稈資源量占到該縣全部秸稈資源量的1/3之多，占整個研究區玉米秸稈資源量的44.34%。在水稻秸稈資源量中，隆昌市>資中縣>東興區>威遠縣>市中區。東興區是內江市最大的小麥種植區，小麥秸稈資源最豐富，占內江市的43.67%。秸稈資源量較小的有油菜、大豆和薯類，秸稈資源主要分布在資中縣和東興區。綜上分析，資中縣秸稈資源最為豐富，秸稈資源利用潛力大。

4.1.2 秸稈燃料化利用

秸稈作為一種傳統的能源燃料，主要用于做飯、取暖等，具有成本低、利用方式及操作簡單的優勢特點，這種利用方式在研究區也占到了17%，主要集中在資中和威遠縣還未安裝天然氣的農村地區。但隨著社會經濟的發展和環境保護發展的需要，其傳統能源燃料的地位日趨下降。據統計，截至2015年底，內江市農村地區天然氣普及率達36.03%[15]，農民可支配收入達到11428元[16]，農村生活方式正在發生翻天覆地的變化，生活觀念的轉變及收入的增加使農民對生活水平的要求提升，因此利用秸稈做燃料在逐步減少，但也由此導致一部分秸稈資源被露天焚燒就地還田。

4.1.3 秸稈飼料化利用

秸稈飼料化利用在各利用方式中占10%，該利用方式普遍且利用簡單，一般用于飼養豬、羊、牛等牲畜。農戶與養殖場在秸稈飼料利用方式上有所差別，農戶飼養牲畜主要利用青儲飼料，粉碎喂食或直接喂食，這對秸稈的應季供應要求高，尤其是冬季;而大型奶牛養殖場則主要利用干飼料，以玉米秸稈最為典型，將粉碎后的干玉米秸稈加入微生物進行發酵，儲存一段時間后再直接喂食，秸稈可以不受生產時間限制。

4.1.4 秸稈原料化利用

這種利用方式是將秸稈直接用于制造沼氣或喂食牲畜后利用禽類糞便發酵生產沼氣，其發酵慢、產生可利用的沼氣時間較長，且使用時沼氣具有不穩定性，但生產成本低的優勢使其在農村廣受歡迎。以2015年為例，內江市共有10.12萬t秸稈用于沼氣生產，沼氣產量為293.48萬m³，帶來約300萬元的經濟價值[17]。截止2015年8月，內江市農村地區共修建沼氣池32.16萬口，計劃到2020年全市適宜建池農戶普及率達到88%以上。

4.1.5 秸稈基料化利用

農作物秸稈含有豐富的纖維素和木質素等有機物，是栽培食用菌的好材料。目前研究區秸稈基料化利用僅占2%，主要利用玉米、水稻、油菜以及小麥秸稈生產雙抱菇、金針菇、雞腿菇等食用菌。根據實地調查，這些食用菌生產企業多零散分布于秸稈產量相對集中便于收集且交通便利的地區。目前內江市正加快推進林下食用菌種植及深加工生產線項目，預計年產值可達2.12億元，秸稈綜合利用量可達0.84萬t[18]。

4.2 其它利用方式

除了以上幾種利用方式之外，還有大量的秸稈被廢棄堆放或直接焚燒。據統計這部分秸稈資源有257 X10³t，占秸稈資源總量的16%。近年來農村勞動力資源的不斷減少，每年有120萬左右農村青壯年外出務工，占全市農村勞動力的60%以上，農村剩余勞動力40歲以下的占65.1%，農村“空心化”現象較為普遍[12]，農業生產青壯年勞動力短缺、機械化程度不高，因而無法滿足秸稈回收的要求。加之丘陵地區土地分散，秸稈不易回收，隨著天然氣與電的廣泛使用，大量秸稈被廢棄堆放或直接焚燒。

5 丘陵區秸稈資源化利用困境

地勢起伏、耕地破碎是丘陵地區的主要特點，也是制約農業耕作方式多樣化發展、農機化水平及耕種規模擴大的重要因素。這決定了農作物秸稈的分散性與大量人力收割的必然性，并在一定程度上制約了秸稈資源收儲運體系的發展及加工企業的選址和規模，故丘陵地區秸稈資源化利用必須考慮丘陵地形對其影響。四川省丘陵地區有68個縣（市、區），幅員面積雖只有全省的18.4%，但耕地面積占到了 57.9%，可耕地面積較大，產生的秸稈資源總量不容忽視[19]。

5.1 利用方式單一，秸稈相關產業較少且建設滯后

以往，我國秸稈利用主要以秸稈飼料化、肥料化、燃料化為主，只有很少一部分用作化工原料及建材。現在，秸稈建材技術、化工原料和新型材料（如新型保溫材料及造紙工業的原料）、生物質材料技術（生物塑料、直接發電技術、生物質氣化技術、生物質快速熱解技術、生物燃料）等技術快速發展[20]。但這些技術在經濟發展水平較低的丘陵地區發展緩慢或者幾乎沒有發展。受地域及經濟發展水平限制，四川省丘陵地區秸稈利用發展緩慢，綜合利用水平不高，秸稈利用現狀與國家要求和群眾期盼存在一定距離，現階段的利用方式多局限于還田、飼料化、原料化等初級利用方式，產業鏈短且綜合利用率低。缺少專業化收儲服務經紀人或機構，秸稈機械化收儲水平低、離田利用比例不大，未能充分發揮其經濟價值。

5.2 農村勞動力流失，農民對秸稈資源化認識不足

城鄉經濟發展水平的不平衡，導致大量農村青壯年勞動力流失，造成農村勞動力匱乏，近期人口調查顯示，同2010年第六次全國人口普查相比，城鎮人口增加681萬人，而鄉村人口減少519萬人[21]，這使得回收秸稈的勞動力不足，這是造成秸稈資源的浪費的重要因素之一。其次，剩余的農民大多為老年人婦女及兒童，其較低的文化水平及對秸稈資源化認識不足是造成秸稈浪費的另一大重要因素。以研究區為例，農村地區剩余勞動力平均年齡在50～60歲，農民受教育水平較低，調查中有82.91%的農民認為秸稈焚燒不會對環境產生影響，且絕大多數農民除對秸稈焚燒、秸稈作飼料、作燃料有所了解外，對其余的利用方式幾乎不知道，這造成秸稈被大量焚燒或廢棄堆放。回收秸稈的人力不足、回收成本的增加、家庭飼養畜禽農戶減少、沼氣原料得不到有效保障、秸稈回收補助標準低等因素，導致農村地區利用秸稈量最多的沼氣建設項目實施難度越來越大，且大部分沼氣池被閑置廢棄，并建設輕管理，未發揮其真正價值。

5.3 政府引導不足，管理及保障措施有待提升

四川省每年都會下發秸稈禁燒的文件，但這類情況卻時有發生。研究區多次出臺禁止焚燒秸稈的相關規定，如《內江市農業局關于秸稈禁燒致農民朋友的一封信》[22]。在實地走訪過程中，大部分的農民對禁止焚燒秸稈及秸稈焚燒對環境造成的危害并不了解。政府對相應補貼和扶持政策滯后，未能調動農民和企業的積極性。

6 丘陵地區秸稈資源利用方向及發展對策

6.1 廣泛推廣秸稈還田處理技術

丘陵地區破碎的耕地結構造成的秸稈資源的分散，加上日益流失的勞動力共同造成的秸稈資源的回收困難，故丘陵地區秸稈資源更適合就近利用原則。秸稈腐熟與堆漚還田技術成熟、高效、方便，非常適合在丘陵地區廣泛推廣，如：每畝使用腐熟劑2kg，按市場價20元/kg的價格，秸稈處理成本在40元/畝左右。該技術不僅可以減少化肥的使用量，還可提升農產品產量。此外還可以引進秸稈氣化技術，該技術的核心是小型秸稈氣化爐，這種爐具以農作物秸稈、農林廢棄物為原料制取秸稈燃氣，它的體積小、操作簡單，適合一家一戶使用，成本在480～800元左右，一般75kg秸稈相當于一瓶液化氣燃燒產生的熱量，普通家庭每天只需2～3kg即可滿足日常需求，比普通柴灶節約70%以上。它轉變了秸稈傳統的燃燒方式，將秸稈轉化為可燃氣體，提高了能源品味，對節約常規能源和改善農村環境具有重要作用，適合未開通天然氣的農村地區。充分利用已建成的各種大中型沼氣池，發展秸稈沼氣，重視管理及人戶指導工作，保證秸稈沼氣在丘陵地區的發展。

6.2 形成產業化和配套化體系

6.2.1 建立秸稈中介機構

丘陵地區秸稈利用要以產業鏈的形式發展，形成產業發展模式，可以建立秸稈中介機構，主要負責秸稈的收集、裝卸、運輸、壓縮及儲存等，為其它秸稈企業收集原料，以減輕企業的固定投資成本，將農民一中介機構一產業聯系起來。

6.2.2 發展秸稈飼料產業

在秸稈中介機構建立的基礎上，可發展秸稈相關企業，如在大型養殖場集中區（豬、牛、羊），則可建立秸稈飼料化產業，農民變賣秸稈與飼料生產企業一同獲利，同時也為本地和其它畜禽養殖場提供飼料供應，加速秸稈產業化步伐。因此，要大力發展秸稈飼料化產業和畜禽養殖業，推動秸稈利用。

6.2.3 發展食用菌產業

當前，食用菌產業已成為我國農業中一個重要產業，主要以水稻秸稈為原料生產，投入產出比一般在1：4以上，周期短，見效快，收益高。研究表明，100kg秸稈可產出80kg鮮菇，鮮菇的價格在3元/kg左右，經濟效益可觀，在滿足人們食用菌需求的同時，也促進了秸稈的綜合利用，此外，食用菌生產后的基料作為一種良好的有機肥，可提升土壤肥力，也為肥料生產提供原料。

6.3 推行惠民政策，提高農民秸稈資源利用意識

提高農民環境保護意識及秸稈資源化利用率，政府必須做好相關宣傳工作及惠民工作，將政策落實到實際行動中，各部門相互配合，協調工作，加強宣傳，讓農民了解相關政策的同時，認識到秸稈焚燒對環境產生的危害及秸稈廢棄所損失的經濟價值，主動形成秸稈資源化利用意識。再者，借鑒“家電下鄉”的成功經驗，政府對購買秸稈資源化處理器的農戶實行價格優惠政策。目前，內江市尚未使用及推廣秸稈腐蝕劑，如何使其得到廣大農民的喜愛與認可，政府在加強宣傳的同時可對購買秸稈腐蝕劑的農戶進行補貼或發放農藥，肥料，種子等農用物資。真正實現秸稈的有效利用，降低農民生產成本，提高農民的收益，促進農村地區的持續可協調發展。除此之外，在秸稈的收集方面，政府鼓勵農民積極參與土地流轉，集中土地生產，使秸稈生產相對集中，減少秸稈回收成本，提升回收的可能性，減小回收難度系數。

7 展望

丘陵地區地勢起伏大、人少地多、交通不便，秸稈數量多、資源豐富，要解決好秸稈的問題，重點在于投入，需要政府的大力扶持，將秸稈利用與產業結構調整相結合，與優勢產業相結合，與發展農業機械化相結合。一方面，要做好“就地利用”，減少露天燃燒及隨意丟棄的行為，積極發展和推廣適合丘陵地區的秸稈利用技術，促進秸稈綜合利用，減少“小秸稈”帶來的“大問題”，實現農業與生態環境協調發展的戰略目標。另一方面，要利用市場經濟的利益驅動機制，發展秸稈經濟，加強社會資源配置，引導企業和農民參與，使得農民增收，企業獲利，這樣才能確保秸稈綜合利用有效、持續發展。

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