江蘇省秸稈綜合利用途徑利弊分析及收儲運對策研究

錢玉婷，張應鵬，杜 靜，孔祥平，常志州，葉小梅

江蘇省秸稈綜合利用途徑利弊分析及收儲運對策研究

錢玉婷，張應鵬，杜 靜，孔祥平，常志州，葉小梅※

（江蘇省農業科學院循環農業研究中心，農業農村部種養結合重點實驗室，農業農村部農村可再生能源開發利用華東科學觀測實驗站，江蘇省有機固體廢棄物資源化協同創新中心南京 210014）

為推動區域農作物秸稈全量化利用，以稻麥輪作區的江蘇省為研究對象，對秸稈還田與離田綜合利用進行了利弊分析，圍繞秸稈捆型、收儲運模式及作業成本角度分析了對秸稈收儲運的影響，并針對目前秸稈收儲運體系存在問題，從政府引導、設備自給率、資金扶持方向和研發投入等角度提出了對策建議。結果表明，通過文獻資料查閱和實地調研發現，秸稈離田方式不僅有利于下茬作物耕種和減少生態環境影響，同時可為種田主體節約成本，增加收入，也為秸稈收儲主體通過銷售秸稈商品獲得經濟利潤；通過分析打捆秸稈類型對收儲運環節的影響，得出大圓捆秸稈是江蘇省秸稈收儲運作業的優選捆型。同時，針對目前主要的第三方秸稈收儲運模式，通過深入分析該模式下不同收儲運主體之間的運行機制、秸稈收儲運各環節作業成本和利潤空間，指出在政策引導及政府行政推動下，秸稈離田收儲運是容易實現的，并且收儲運成本相對比較穩定且透明，而制約秸稈離田綜合利用的瓶頸在于末端秸稈利用形式及終端產品附加值高低。最后，通過剖析現有的秸稈收儲運體系問題，并提出有針對性的對策建議，以期為提高江蘇省秸稈綜合利用效果質量和收儲運體系建設提供理論和技術支撐。

秸稈；綜合利用；收儲運；江蘇?。粚Σ?/p>

0 引 言

農作物秸稈屬于農業生態系統中一種十分寶貴的生物質能資源。農作物秸稈資源的綜合利用對于促進農民增收、環境保護、資源節約以及農業經濟可持續發展意義重大。2015年全國秸稈總產量及其可收集利用量分別達到10.4億和9億t，秸稈綜合利用率為80.1%，約7.2億t秸稈得到有效利用[1]。根據生態環境部與農業農村部聯合下發的《農業農村污染治理攻堅戰行動計劃》要求，加快解決農業農村突出環境問題，打好農業農村污染治理攻堅戰，加強秸稈廢棄物資源化利用，到2020年，全國秸稈綜合利用率達到85%以上。

江蘇省地處東部沿海的平原水網地區，耕地面積473萬hm2。該地區人口密度大、人均耕地少、氣候濕潤、降雨充沛，區內地勢平坦、水網密布，且大多位于亞熱帶季風氣候區，屬于典型的稻麥輪作區[2]。長江、淮河貫穿江蘇南北，境內河湖眾多，水網密布，四季分明，平原廣闊，土壤類型以潮土、水稻土為主，適宜多種農作物生長。全省分太湖、沿江、丘陵、里下河、沿海和徐淮六大農區，以種植水稻、小麥、油菜、玉米為主，是中國重要的農業產區。近年來，隨著農作物產量的不斷提高，其副產品秸稈的產生量也日益增多[3]，同時伴隨著農業生產和農民生活方式的轉變，平原水網地區秸稈出現了地區性、季節性、結構性過剩，秸稈隨意丟棄和露天焚燒的現象激增，不僅造成資源的巨大浪費，而且帶來污染大氣、影響交通安全等嚴重問題[4-7]。研究表明，稻田是水網平原地區的主要農田，其農田徑流中N、P流失是水網區富營養化重要的面源污染之一[8-9]，減少稻田徑流中的N、P排放，對減緩水網富營養化，改善水質具有重要意義。因此，推進秸稈綜合利用工作對于平原水網區保護水體生態環境顯得尤為重要。

從秸稈資源總量看，江蘇省年產秸稈量基本穩定在4 000萬t左右，資源量位居全國第四；從秸稈資源分布看，全省秸稈資源量總體呈由南向北逐步遞增，蘇南、蘇中、蘇北地區分別占全省總量的15.1%、27.2%和57.7%；從秸稈資源收獲期看，全省農作物收獲峰段主要集中在夏、秋兩季，小麥、油菜等收獲期由南向北從5月下旬開始歷時1個月，水稻、玉米、棉花、大豆等收獲期由北向南從9月下旬開始歷時1.5個月；夏季主要農作物（小麥、油菜）秸稈量1 314.72萬t，占全省總量的32.8%，秋季主要農作物（水稻、玉米、棉花、大豆）秸稈量2 235.62萬t，占全省總量的55.7%[10]。當前，隨著農業規?；洜I方式不斷推進，大量農田集中于少部分種田大戶手中，使得平原水網區原有的“小田塊”轉變為“大田塊”，為推動秸稈還田或離田綜合利用工作創造了條件。

本研究通過對江蘇省秸稈綜合利用情況開展實地調研，結合文獻資料分析了秸稈還田與離田利用的利弊，并從秸稈捆型、收儲運模式和作業環節成本角度進行分析研究，同時針對目前秸稈收儲運體系建立存在的問題，從政府引導、設備自給率、資金扶持方向和研發投入等角度提出了對策建議，以期為提高平原水網區秸稈綜合利用效果的質量和收儲運體系建設提供理論和技術支撐。

1 秸稈還田與離田綜合利用類型及利弊分析

1.1 秸稈還田利弊分析

目前秸稈還田有多種形式，可分為5大類：秸稈粉碎翻壓還田、秸稈覆蓋還田、堆漚還田、焚燒還田、過腹還田，而秸稈機械化粉碎直接還田是目前解決秸稈焚燒問題的最主要、最有效的手段[11-12]。研究表明，秸稈含有豐富的有機質、氮磷鉀和微量元素，能夠成為農業生產的重要有機肥源。秸稈還田后可增加土壤有機質養分含量，降低土壤容重，增加土壤孔隙度，使土壤疏松、易耕作[13]。然而，隨著農作物產量的逐漸提高，使得秸稈還田量也隨之增加，目前一般達到每公頃10.5 t以上，如此大量的農作物秸稈被粉碎后，大多難以深翻覆蓋到位，造成水分流失，不利于秸稈腐爛，影響后作根系下扎和生長[14-15]。

1.2 秸稈離田利弊分析

通過對江蘇省調研發現，經過近十年推進秸稈還田工作，許多種植大戶或合作社等新型經營主體傳遞出長期還田作業對下茬作物影響程度越來越大的擔憂，透露出對秸稈離田綜合利用方式的贊同，同時根據被調研主體的長期實踐經驗，針對秸稈還田和離田綜合利用作業優缺點及成本進行總結凝練，如表1所示。從表1中可以看出，通過秸稈還田方式，使得下茬作物（如稻季）耕種每公頃需增加生產成本930～1 860元，考慮到秸稈還田補貼，折合每公頃麥秸稈還田將使得稻季支出成本增加780～1 485元；而通過秸稈離田方式，雖然秸稈離田收儲各環節累計增加作業成本為每公頃1 095～1 380元，但對于種植主體而言，每公頃可獲得37.5～150元的補貼，而秸稈收儲主體收集每公頃麥秸可獲得收益-45～1 320元。可見，與秸稈還田方式相比，秸稈離田方式不僅有利于下茬作物耕種和減少生態環境影響，同時可為種植業主體節約成本，增加收入。

表1 秸稈還田與離田作業優缺點及成本分析（以小麥秸稈為例）

2 秸稈捆型對收儲運環節的影響

目前，秸稈人工收集方式費時費工，且恰逢農忙季節，更難提供較多的勞動力用于秸稈收集作業，因此，采用機械化秸稈離田收儲作業已成為各級政府、收儲和種植等經營主體的共識；另一方面，由于秸稈具有季節性強、密度小、體積大、分布分散和儲運不方便等特點，導致秸稈收集成本過高、秸稈利用企業運營效益低，這一現實已成為阻礙中國離田秸稈產業化利用進一步發展的關鍵因素之一[16]。

國外秸稈收集機械經歷了以畜力為動力到以配套拖拉機為動力，從單項作業機具到成套作業機具，從分段作業機具到聯合作業機具等發展過程，形成了與秸稈綜合利用產業相銜接、與農業技術發展相適宜、與農業產業經營相結合、與農業裝備相配套的產業技術體系[17-18]。目前，撿拾打捆設備主要以圓捆和方捆為主，其中圓捆打捆機包含內卷和外卷式，捆直徑一般0.6～1.2 m。相對于圓捆機來說，方捆打捆機技術和結構更復雜，捆型截面有0.46 m×0.36 m的小捆型，0.8 m×0.7 m、0.8 m×0.9 m 系列中型捆，1.2 m×0.7 m、1.2 m×0.8 m、1.2 m×0.9 m、1.2 m×1.0 m以及1.2 m× l.3 m系列的大捆型，捆長度根據需要可以調節，捆包最大長度可以達到2.8 m[19-20]。

根據實地調研結果歸納總結出秸稈捆型對收儲運各環節的影響情況，如表2所示，以期為秸稈收儲主體依據利用主體對秸稈原料要求選擇更加經濟適宜的秸稈收集、儲存和運輸方式。從表2分析來看，圓捆打捆機受地形影響較小，作業效率高，并且大圓捆秸稈露天或倉儲式儲存質量好損耗小，是平原水網區秸稈收儲運作業的優選捆型。

表2 秸稈捆型對收儲運各環節的影響

3 秸稈收儲運模式及作業成本分析

為了摸清江蘇省目前市場化運作的秸稈收儲運模式特點，并對收儲運各環節的作業成本進行詳細分析，如表3所示。從表3中各調研點的秸稈收儲運組織模式來看，基本都屬于（商業）合作社的第三方秸稈收儲運模式，該模式運行的流程圖如圖1所示[21]。

圖1 （商業）合作社的第三方秸稈收儲運模式流程圖

無論是秸稈收儲公司或專業合作社，在秸稈收集環節基本都需要鎮村行政協調推動，特別地在調研中了解到，具有政府背景的秸稈收儲企業（甲），在秸稈運輸環節的交通罰款方面已提前通過政府行為協調，并且區域內部已形成全鎮秸稈收儲利用的良好氛圍，使得秸稈離田收儲運及利用的外部環境基本成熟。從秸稈收集并運送至儲存場地的成本來看，基本保持在253～300元/t，其中秸稈收儲企業（甲）由于將秸稈收集環節進行服務外包，使得秸稈收集成本偏高，而秸稈收儲企業（甲）雖然也將秸稈收集環節進行服務外包，但由于該鎮秸稈離田收儲起步較早，并且早起實現全鎮收儲，使得提前與外包服務收儲公司所簽訂的服務費用相對較低。

從秸稈儲存及銷售至利用企業的成本分析來看，采用露天粗放型存儲方式的作業成本僅為采用倉儲式存儲方式的一半，而銷售運輸成本因收儲站與利用企業之間距離不同而存在較大差異。從秸稈收儲運成本來看，各調研點收儲運成本基本在290～400 元/t，其作業成本高低也受到末端秸稈利用企業的需求穩定性、秸稈質量要求高低和秸稈銷售價格的影響，因此，秸稈收儲企業（丙）雖然秸稈收儲運成本最低，但由于秸稈銷路不穩定，價格偏低，使得其秸稈銷售的利潤空間較低；而秸稈收儲企業（甲、丁、戊）由于末端秸稈利用企業需求量較穩定，且秸稈質量要求較高，雖然秸稈收儲運成本偏高，但總體上講，其利潤空間反而較高，達到108～280元/t，尤其隨著末端秸稈銷售價格的增高而增大。可見，在政策引導及政府行政推動下，秸稈離田收儲運是容易實現的，并且收儲運成本相對比較穩定且透明，而制約秸稈離田綜合利用的瓶頸在于末端秸稈利用形式及終端產品附加值低，其直接影響著秸稈收儲運環節的利潤空間，進而影響著秸稈收儲運主體的積極性和秸稈收-儲-運-用體系的建立。

表3 江蘇省秸稈收儲運模式及作業成本分析

4 秸稈收儲運體系存在問題及對策建議

4.1 存在問題剖析

1）秸稈收集裝備自給率低，收儲主體利潤空間偏低

秸稈收儲運是秸稈離田產業發展的首要條件和共性基礎，目前秸稈收集難、運輸難、儲存難等問題在大部分區域尚未得到根本解決，越來越成為制約秸稈產業化發展的關鍵性因素[22]。盡管目前秸稈離田收儲運裝備中大多數已逐步被列入補貼目錄，但作為收儲主體而言，利潤空間并不高，通常也需要一定的規模方能達到較理想收益。因秸稈收儲運涉及的配套機械設備較多，整體價格高昂，使得一次性投資大，但設備使用季節性強、作業時間短，嚴重影響了種田大戶或農機專業合作社從事秸稈收集服務的積極性。如一個作業小組“1摟草+2打捆+1抓草車”的設備投資約70～90萬元，尚不包含運輸車和秸稈場站抓草車的投資。因此，各地區通常依靠專業化的秸稈收儲作業隊伍進行服務外包作業，這勢必導致本地區從事秸稈收儲的經營主體利潤空間大大降低

2）秸稈收集裝備對外依存度高，秸稈離田收集風險增大

調研中發現，部分地區秸稈收儲主體基本沒有自有的秸稈收儲運裝備，單純依靠有穩定的秸稈銷售渠道，并且銷售收入與可支付的秸稈收儲運服務外包成本之間尚有較好的利潤空間，但隨著各地區秸稈離田綜合利用發展趨勢的加強，使得專業化秸稈收儲服務公司難以在所簽訂的服務合同規定時間內開始秸稈收儲作業，特別是在各地區收獲季節趨于重疊時問題更為突出，這樣勢必導致收獲時間靠后的地區受到收獲時間靠前地區的收集作業范圍和收集設備投入量的制約，甚至遇到陰雨天導致秸稈無法收集。

3）秸稈末端利用途徑偏少，產品附加值低，穩定性差，導致秸稈收儲主體積極性不高

調研中發現，秸稈利用主體包括造紙廠、食用菌企業、養殖場、生物質電廠和固化成型公司等，并且利用主體的秸稈收購價格高低順序為：青貯飼料＞造紙紙漿＞食用菌基料＞生物質電廠。對于銷售途徑不穩定的秸稈收儲主體而言，通常將秸稈原料按照利用主體要求進行分級銷售以避免秸稈滯銷所帶來的儲存風險。然而，我們也認識到，某些秸稈利用企業由于工藝要求原因偏向于某一種或幾種秸稈，難以適應某一區域內多種類型秸稈的離田綜合利用問題。

4.2 對策建議

1）加強政府引導協調，樹立離田利用是實現秸稈綜合利用可持續發展的必由之路

眾所周知，政府引導和協調在秸稈綜合利用工作中起著決定性作用。對于秸稈還田，近十年的秸稈全量還田使得問題越來越突出，并且還田成本較高，而對于秸稈離田，有些地方政府卻缺乏信心，應當充分借鑒推進秸稈還田利用的工作經驗，盡早規劃秸稈離田利用長遠目標，一方面繼續提高秸稈綜合利用率指標，另一方面，不斷增加秸稈離田綜合利用占比，提高秸稈綜合利用質量，并且通過年度考核進行自我約束，從政府行政角度推動相關部門相互協作，形成政策合力。

2）加大秸稈收儲運設備投入，提高區域內收儲運設備自給率，逐步建立“本地收儲運+收儲服務適度外包”相結合的穩固型秸稈收儲運運行機制

為了防止因天氣原因、農作物季節性重疊等原因所帶來的秸稈離田收集風險，必須通過多種途徑增加資金投入，培植本地區的秸稈收儲運經營主體，提高本地區的收儲運設備自給率，增大在秸稈收儲運環節的自主權，如遇特殊情況，也可通過本地區收集設備提前作業時間來最大限度的加大秸稈離田利用力度。此外，在有一定設備自給率條件下，商定服務外包合同價格時也不至完全受制于秸稈專業化收儲公司。

3）調整秸稈綜合利用資金扶持方向，逐步向秸稈離田綜合利用傾斜，有序推進秸稈產業化利用進程

一直以來，由于受到秸稈禁燒、禁拋工作壓力的影響，秸稈綜合利用資金較大部分用于秸稈還田方面，以江蘇省為例，用于秸稈還田與離田綜合利用的資金比例約10∶1。然而，調研中發現，150～375元/hm2的秸稈還田補助資金不足以彌補還田成本投入，并且以“普獎”形式的秸稈補助資金在種田大戶或農民看來有點像“灑胡椒面”，難以解決根本問題；甚至部分種田大戶哭訴，在秸稈還田問題越來越突出的今天，愿意拿出150～600元/hm2的資金支付秸稈離田服務，因此，建議逐步降低秸稈還田與離田綜合利用的資金比例，通過調減甚至部分地區試點停發秸稈還田補助資金，而將有限的秸稈綜合利用資金更多用于秸稈離田收儲運、加工利用主體的扶持，逐步構建秸稈產業化利用體系，只有這樣，實現秸稈產業化、市場化運作，并且最終甩掉秸稈綜合利用補助資金這一“包袱”終究會實現。

4）加大科技研發資金投入，有效解決秸稈收儲運技術難題，降低秸稈收儲運作業成本，拓寬秸稈離田利用途徑

在引進消化吸收國外先進技術的基礎上，通過自主創新，形成秸稈收貯運的經濟、實用、高效的技術體系，有效解決秸稈打包收集、離田運輸和長期儲存難等問題。加大秸稈收儲運各環節的科研投入，開發適用于小田塊、操作方便、性能可靠、使用安全的秸稈收獲機械，爭取在秸稈機械化收割、打捆、粉碎、打包等方面取得突破；研究、推廣運量大、易裝卸、行駛安全、適于短途運輸的農機工具；目前已經制訂了一些相關的標準，但隨著技術和設備研發的不斷深入，有必要制訂出更加完善的技術和標準體系，使秸稈產業化利用走上規范化道路[23]。

5 結 論

1）江蘇省秸稈收儲運作業的優選捆型是采用秸稈大圓捆；

2）在政策引導及政府行政推動下，秸稈離田收儲運是容易實現的，而制約秸稈離田綜合利用的瓶頸在于末端秸稈利用形式及終端產品附加值低；

3）建議從秸稈利用途徑加強離田收儲政府引導，逐步加大對離田綜合利用的資金傾斜力度和科技研發投入，提高區域內收儲運設備自給率，進一步降低秸稈收儲運作業成本，拓寬秸稈離田利用途徑。

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Advantages and disadvantages analysis of comprehensive utilization of straw in Jiangsu Province and countermeasure suggestions for collection-storage-transportation system

Qian Yuting, Zhang Yingpeng, Du Jing, Kong Xiangping, Chang Zhizhou, Ye Xiaomei※

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The plain water network area is mainly distributed along the river, the coastal and the lakeside areas in the middle and lower reaches of the main rivers in the south of China. The population density in the area is large, the per capita cultivated land is small, the climate is humid, the rainfall is abundant, the terrain in the area is flat, the water network is densely distributed, and most of the area is located in the subtropical monsoon climate area, which belongs to a typical rice and wheat rotation area. Because of the special regional characteristics of plain water network area, it is particularly important to promote the comprehensive utilization of straw for the protection of water ecological environment in plain water network area. In order to promote the full quantitative utilization of regional crop straw, taking Jiangsu Province of plain water network as the research object, this paper analyzed the advantages and disadvantages of comprehensive utilization of straw returning and leaving the field, analyzed the influence on straw collection, storage and transportation from the point of view of straw binding type, collection, storage and transportation mode and operation cost. In view of the existing problems of straw collection, storage and transportation system, from the guidance of the government and the self-sufficient rate of equipment, the direction of capital support and R&D investment were put forward. The results showed that the way of straw leaving was not only beneficial to the cultivation of next crop and reduce the impact of ecological environment, but also could save the cost and increase the income for the farmers, and could make economic profits for the farmers through selling straw commodities. Through the comparison of the influences of straw binding types on straw collection, storage and transportation, it was concluded that large round bundled straw was the optimal binding type for straw collection, storage and transportation in plain water network area. At the same time, in view of the current mainstream (commercial) cooperative third party mode of collection, storage and transportation with straw, through in-depth analysis of the operation mechanism between different collection, storage and transportation subjects under this mode, straw collection, storage and transportation operation cost and profit space, the results showed that under the guidance of government policies and administrative coordination, straw off-field collection, storage and transportation costs were easy to achieve, and the cost of collection, storage and transportation was relatively stable and transparent. The bottleneck restricting the comprehensive utilization of straw leaving the field lies in the utilization form of terminal straw and the added value of terminal products. Finally, the problem of straw storage and transportation system was analyzed in this study, and put forward targeted countermeasures and suggestions. In addition, it provides theoretical and technical support for improving the quality of comprehensive utilization of straw and the construction of storage and transportation system in Jiangsu Province.

straw;comprehensive utilization; storage and transportation; Jiangsu Province; countermeasures

錢玉婷，張應鵬，杜 靜，孔祥平，常志州，葉小梅. 江蘇省秸稈綜合利用途徑利弊分析及收儲運對策研究[J]. 農業工程學報，2019，35(22)：154－160. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.22.018 http://www.tcsae.org

Qian Yuting, Zhang Yingpeng, Du Jing, Kong Xiangping, Chang Zhizhou, Ye Xiaomei. Advantages and disadvantages analysis of comprehensive utilization of straw in Jiangsu Province and countermeasure suggestions for collection-storage-transportation system[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(22): 154－160. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.22.018 http://www.tcsae.org

2019-07-27

2019-10-16

國家重點研發計劃項目（2017YFD0800802-02）；中國博士后科學基金（2018M642191）；江蘇省博士后科研資助計劃（2018K123C）

錢玉婷，助理研究員，主要從事農業固體廢棄物資源化研究。Email：yutingqian2006@163.com

葉小梅，研究員，主要從事農業廢棄物資源循環利用技術研究。Email：yexiaomei610@126.com

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.22.018

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1002-6819(2019)-22-0154-07