循環農業視角下河南省農作物秸稈資源化利用模式研究

[摘 要] 在循環農業迅速發展和人們環保意識逐漸增強的形勢下，為提高河南省農作物秸稈的綜合利用率，本文在核算河南省農作物秸稈產量的基礎上，基于循環農業的視角，總結3種主要的農作物秸稈資源化循環利用模式，包括秸稈沼氣循環型利用模式、秸稈能源循環型利用模式和秸稈制炭循環型利用模式，為河南省農作物秸稈的綜合利用提供理論依據。

[關鍵詞] 農作物秸稈;循環農業;綜合利用;河南省

[中圖分類號] S38 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2019）12-110-2

秸稈是農作物成熟后莖葉部分的總稱。在循環農業迅速發展的今天，將農作物秸稈進行多級循環利用，可同時帶來巨大的社會效益、經濟效益、環境效益。河南省是我國重要的農作物秸稈產量大省，將秸稈進行資源化利用具有更加重要的現實意義。

1 循環農業概述

近代以來，我國農業產量大幅度增長，這在很大程度上依賴于化肥、農藥等大量化學物品的使用。長期使用化學物品帶來了嚴重的環境污染問題。我國農業發展消耗了巨大的資源，造成了較嚴重的環境污染。

循環農業，是指在農作系統中推進各種農業資源往復多層與高效流動的活動[1]。循環農業調整和優化了農業生態系統內部結構及產業結構，達到了節能減排與增收的目的，是實現我國農業和農村可持續發展和綜合發展的重要途徑。

循環農業的發展具有4個原則。一是減量化。減少進入農業生產中和消費中的量，減少污染物的排放。二是再利用。盡可能多次重復利用，提高農產品及其附屬物品的利用率。三是再循環。農作物二次利用變成再生資源。四是可控化。通過合理的設計，優化農作物生產結構，形成農業循環產業鏈[2]。

2 河南省農作物秸稈資源化利用現狀及途徑

河南省作為我國重要的糧食大省和人口大省，秸稈利用方式卻仍以簡單的直接還田、飼養牲畜為主，利用方式較為單一[3]。秸稈循環利用不僅能形成農業循環產業鏈，變廢為寶，實現農戶和企業的雙贏，帶來巨大的經濟效益，而且能節約資源、保護環境，具有重要的生態意義。

2.1 河南省農作物秸稈資源化利用現狀

河南省地處亞熱帶向暖溫帶過渡區。這里氣候溫和、水源豐富、土地類型多樣，適合多種農作物的生長，農作物種類相當豐富。河南省是我國重要的農作物秸稈資源大省。由表1可知，2015年河南省農作物秸稈產量高達8 913.535 5萬t。但是，近年來由于經濟的快速發展、農村居民生活方式改變、我國秸稈資源化利用技術相對落后，導致農作物秸稈被大量閑置或焚燒，造成了巨大的資源浪費和環境污染，秸稈資源未能得到良好的利用。

2.2 河南省農作物秸稈資源化利用途徑

2.2.1 秸稈肥料化利用。秸稈肥料化利用是將秸稈轉化為商品肥料的一種生產方式[5]。查詢相關資料可知，2015年河南省農作物秸稈肥料化利用量占秸稈總產量的27.35%，秸稈肥料化利用方式的使用率較高。

2.2.2 秸稈基料化利用。秸稈作為基料可用于食用菌養殖及發酵床養牛等方面。由于經濟水平和相關技術水平有限，河南省秸稈基料化利用方式較少。查詢相關資料可知，2015年河南省農作物秸稈基料化利用量僅占秸稈總產量的2.05%。

2.2.3 秸稈原料化利用。秸稈原料化利用是指通過相應的加工使秸稈轉化為造紙，生產糖類等有機產品的原料。查詢相關資料可知，2015年河南省農作物秸稈原料化利用量占秸稈總產量的5.78%。

2.2.4 秸稈燃料化利用。秸稈燃料化利用即秸稈能源化利用。將農作物的秸稈在收獲籽實后收割其全部莖葉，經日曬蒸發全部水分后用作燃料。隨著沼氣、煤氣、天然氣和電力等的迅速普及，人們的生產生活方式發生了巨大的改變，將秸稈作為主要燃料進行生產生活的方式逐漸消失。查詢相關資料可知，2015年河南省農作物秸稈燃料化利用量占秸稈總產量的2.93%。

2.2.5 秸稈飼料化利用。將農作物的秸稈在結籽后收割全部莖葉，經日曬和烘烤，蒸發其大部分水分，干燥到能長期貯存的程度，即調制成青干草成為飼料。查詢相關資料可知，2015年河南省農作物秸稈飼料化利用量占秸稈總產量的33.27%，秸稈飼料化利用率最高。

3 河南省農作物秸稈資源化循環利用模式

3.1 秸稈沼氣循環型利用模式

秸稈沼氣循環型利用模式，是指以秸稈為主要原料，在厭氧環境下經過微生物的發酵產生一種可燃氣體——沼氣。1 m3沼氣池需秸稈50 kg以上。秸稈沼氣循環型利用模式綜合利用了秸稈的原料化和肥料化利用途徑。這種多級循環利用模式的路徑為將農作物秸稈作為原料進行厭氧發酵產生沼氣，農戶可利用沼氣進行供氣或發電，沼氣產生過程中產出的沼液可作為肥料，沼渣可用作基料進行食用菌的培養，而菇渣又可返回農田作為農作物生產的肥料。

3.2 秸稈能源循環型利用模式

秸稈能源循環型利用模式，是在秸稈飼喂畜牧的基礎上，充分利用養殖廢棄物資源并延伸產業鏈，實現秸稈養殖、種植及能源的有機耦合。1 t秸稈約產生290 m3沼氣。秸稈能源循環型利用模式綜合利用了秸稈的燃料化、肥料化、原料化、飼料化利用途徑。此循環農業模式的多級循環利用路徑為農作物秸稈經加工后成為飼料，供畜牧業養殖用，畜牧的糞便可發酵產生沼氣，也可投入發酵車間生產有機肥。沼氣可發電或供氣，沼液可作為沼肥，沼渣可用作飼養蚯蚓[6]。

3.3 秸稈制炭循環型利用模式

秸稈制炭循環型利用模式，是指通過秸稈的熱解，延伸到氣、液、固3種形態的熱解產品產業鏈的開發，實現秸稈的資源化利用[7]。秸稈制炭循環型利用模式綜合利用了秸稈的基料化和原料化利用途徑。1 t秸稈可產可燃氣280～300 m3，同時可產木質炭300～330 kg、木焦油40～60 kg、木醋液240～260 kg。秸稈制炭多級循環利用路徑為秸稈通過熱解后轉化為3種物質，其中秸稈氣用于發電或供氣，木醋液、生物質炭可用于農業種植生產。秸稈制炭循環型利用模式的應用，需要注意秸稈熱解需在隔絕空氣的狀態下進行，對環境要求較高。

4 促進我國農作物秸稈資源化循環利用的建議

從循環農業的角度來看，采用單一的利用方式，秸稈資源的物質利用率和能量轉化率均較低[8]。為促進我國農作物秸稈資源化循環利用模式的發展，促進秸稈資源的高效利用，現提出以下建議：一是加強宣傳，增強環保意識，使農作物種植者認識到秸稈資源化利用的重要性;二是出臺相關政策，鼓勵各地發展秸稈多級循環利用產業;三是加大財政支持力度，設立專項資金;四是在秸稈資源豐富的地區，建立和發展一批從事秸稈循環型農業的示范工程和龍頭企業，帶動周邊農戶開展秸稈多級循環利用。

參考文獻

[1]中華人民共和國農業部組編.秸稈綜合利用[M].北京：中國農業出版社，2009.

[2]翁伯琦.發展循環農業大有可為[N].福建日報，2010-02-18（004）.

[3]循環農業將大有作為[J].今日科苑，2010（19）：56-58.

[4]河南統計局，國家統計局，河南調查總隊.河南統計年鑒：2015[M].北京：中國統計出版社，2015.

[5]王革華.實現秸稈資源化利用的主要途徑[J].上海環境科學，2002（11）：651-653.

[6]馮偉，張利群，何龍娟，等.基于循環農業的農作物秸稈資源化利用模式研究[J].安徽農業科學，2012（2）：921-973.

[7]羅葉軍，高翔，李彩霞.基于循環農業的農作物秸稈資源化利用模式研究[J].中國農業信息，2016（8）：9-10.

[8]過建春，江軍.現代循環農業經濟是我國農業發展的有效出路[J].中國集體經濟，2008（4）：76-77.