柘城縣農作物秸稈綜合利用現狀及可持續發展策略

張海霞

(河南省柘城縣農業農村局，河南 柘城 476200)

柘城縣位于河南省東部、商丘市西南部，有2個辦事處，20個鄉鎮，499個村(居)民委員會，總面積1048平方公里，總人口104.4萬人，其中農業人口69.31萬人，耕地面積106萬畝[1]。介于東經115°06'～115°32'、北緯34°00'～34°15'之間，東西橫跨29公里，南北縱貫27公里。全縣地勢平坦，位于華北平原南部，屬黃河沖積平原。是比較典型的農業大縣，也是全國重要的糧食生產核心區。主要種植的農作物有小麥、玉米、辣椒、大蒜、大豆、棉花和花生等，其中小麥、玉米等糧食作物種植面積穩定在90萬畝以上，三櫻椒常年種植面積達30萬畝以上，是全國著名的辣椒生產加工集散地。2017年，柘城縣糧食總產達到9.13億公斤，農作物秸稈總產量約120萬噸。該研究首先分析了柘城縣農作物秸稈利用的現狀，指出了秸稈綜合利用存在的問題，最后提出了農作物秸稈綜合利用可持續發展的途徑，以期為柘城縣農作物秸稈綜合利用提供科學參考。

1 柘城縣農作物秸稈主要利用現狀

目前，柘城縣農作物秸稈資源化利用主要作為肥料以還田、生物發電燃料和用于動物飼料三種形式為主。秸稈還田面積占到種植面積的90%以上，2018年作為肥料利用約有80萬噸，其中70萬噸秸稈粉碎旋耕直接還田，10萬噸為堆腐爛還田。作為飼料利用的約為25萬噸，作為生活燃料的約為15萬噸，其中10萬噸作為生活燃料直接利用，約5萬噸通過沼氣發酵利用；還有很少一部分作為食用菌以及草編利用。

2 農作物秸稈利用存在的主要問題

從上述的分析可以發現，當前柘城縣農作物秸稈綜合利用處在傳統與現代融合的初級階段，以秸稈還田為主，勢頭很好；但方式比較單一，產業發展緩慢，資源沒有得到有效的利用，存在的主要問題有以下五點。(1)政府對農作物秸稈綜合利用激勵政策力度不夠，缺乏統籌性和規劃，阻礙了農作物秸稈綜合利用項目的開發和發展；(2)秸稈還田效率有待提高。秸稈直接還田技術雖是成熟技術，但目前受到大型機械、勞動力及技術的限制，仍難被廣泛應用。(3)飼料性價比低；(4)秸稈的利用效率低，產業發展滯后，沒有形成系列產業鏈。柘城縣農作物綜合利用處在起步階段，缺乏規模化的企業；已有的秸稈綜合利用小企業，也沒有形成與農民的利益鏈條關系，因而帶動力不強。限制了秸稈能源化的高效利用，同時也限制了秸稈綜合利用產業化的成長與發展。(5)由于農作物秸稈的多樣性，收儲難度較大[2]。由于農作物秸稈相對密度較低，收集的有效時間又短，勞動力不足，收儲設備配套不到位，致使秸稈收儲難度較大；同時收集和運輸的成本較高，經濟效益低，因此農民寧愿將其焚燒或棄之不顧，也不愿意收集銷售。

3 全國農作物秸稈利用主要方式

3.1 秸稈肥料化還田

秸稈肥料化還田就是將植物中氮磷鉀等微量元素以形式返還給土壤，以供農作物再次吸收利用[3]。其不僅可以將微量的元素返還給土壤進行營養平衡，而且還可以為土壤提供豐富的有機質，是改善土壤性能的原生態方法和農業可持續發展的重要措施。秸稈肥料化還田主要包含兩種方式：直接還田和間接還田。農作物直接還田就是在農作物收獲或農耕時直接把農作物秸稈直接或者粉碎翻耕入土，這種方式優點是方便快捷。間接還田種類比較多，包含快速腐熟還田、過腹還田、秸稈加工成有機復合肥、堆漚還田和茹渣還田等方式，其優點是環境污染較小，而且具有可調性。

3.2 農作物秸稈飼料化

在北方冬春交替的季節，牛羊畜牧業的飼料普遍不足，使用農作物秸稈作為有效的補充不僅有效解決牧業飼料不足的問題，而且可以降低養殖的成本，實現農作物秸稈的綜合利用以及可持續發展；同時也是調整農牧結構和實現農牧有機結合的有效途徑和重要措施[4]。由于農作物秸稈直接做飼料適口性較差，因此一般需要經過加工后再作為飼料使用。目前，農作物秸稈飼料加工的主要手段有三種：物理、化學和微生物發酵法。物理法操作簡單、費用低，但牲畜采食率不高；化學法牲畜采食率較高和消化率較好，但費用相對較高；生物發酵法可以提高飼料的有營養價值，但處理技術要求較高。在實際的飼料加工過程中，為了更好的效果，通常都是因地制宜三種方法交叉相互使用。

3.3 農作物秸稈能源化

農作物秸稈本身含有豐富的熱值，可以直接燃燒作為能源使用，也可以秸稈氣化后作為能源使用，還可以液化和固化后作為燃料使用[5]。農作物直接燃燒是傳統的利用方式，其優點是直接利用、方便、成本低，缺點是效率較低，對環境具有一定的影響。農作物秸稈生物質氣化是農作物秸稈經過氣化爐轉變為潔凈的CO、CH4和H2等可燃氣體，廢渣還可以作為肥料使用，優點是通過生物質氣化后可以實現農作物秸稈的清潔和生態循環利用，缺點是初期投資較大，不適宜單個家庭運用。農作物秸稈液化燃燒，可以減少對化石燃料的需求，實現低碳減排的目標，缺點是其熱值與石油相比較低。農作物固化優點是材料來源豐富、加工簡單，缺點是農作物秸稈的密度較大小，收集比較困。幾種方式各有優缺點，因此各地應該結合各自的自然和地理條件，選擇適合自己的能源化利用方式，做到不僅實現節能減排的目標，而且達到環境治理的目的。

3.4 農作物秸稈原料化

整體來說我國林業資源相對比較豐富，但人均量排名比較靠后[6]。而農作物秸稈具有與木材相似的性質，隨著技術的發展，其可以作為造紙、紡織、快餐餐具、包裝以及裝飾建材的原料[7]。農作物秸稈替代木材使用不僅可以大量消耗廢棄低價值的農作物秸稈，實現其高附加值利用，而且還可以緩解或降低環境污染[8]；同時既能有效的保護森林耕地資源和生態環境，還能有效的實現自然界的可持續發展。

4 柘城縣農作物秸稈綜合利用可持續發展策略

4.1 整體規劃，制定和完善相關扶持政策

合理的規劃和布局是實現農作物秸稈可持續利用發展的基本條件[9-10]。縣政府和相關部門應在國家總的指導方針政策下，結合我縣農作物秸稈的具體特點和利用狀況，制定引導政策，明確農作物秸稈綜合利用發展方向，制定相關總體規劃，完善農作物秸稈利用政策，形成農作物秸稈綜合利用的長效機制，實現我縣農業和農作物秸稈利用的可持續發展。

同時，在財政方面給予支持，在稅收等方面使企業和農民真實得到實惠和好處，比如在秸稈還田給予適當機械補貼、秸稈電廠的土地使用稅方面給予一定的減免年限、秸稈運輸車的過路過橋費給予一定的優惠、秸稈利用企業農機服務組織予適當信貸優惠，。鼓勵和引導社會資本參與農作物秸稈的開發利用，政府優先采購符合環保和節能的農作物秸稈產品，鼓勵農民、秸稈收購中間商和企業推行推廣農作物秸稈綜合利用。

4.2 優化種植及農牧結構

加大對種植業產品的結構調整，深入推進生產清潔化、資源集約化、廢棄物資源化現代生態農業循環發展模式[11-13]。積極變革農牧業傳統模式，大力推進種養并進，深入推進以養帶種，實現農牧高度有機融合；通過適當措施激勵養殖企業提高秸稈飼料的添加比例，實現牧畜過腹還田，提高秸稈肥料化還田率。

4.3 提高秸稈肥料化利用

農作物秸稈肥料化主要有三種手段[14-18]：秸稈機械化直接還田、生化快速腐熟造有機肥和新農藝還田。在機械化直接還田方面，對秸稈機械進行補貼，提高企業和農民的積極性，實現秸稈的深耕翻埋，使其有效轉化為有機肥，真正實現秸稈變廢為寶；在生化快速腐熟造有機肥方面，加大對生產有機肥企業的政策及資金支持，鼓勵其引進先進技術，將廢氣的秸稈集中轉變為價值較高的有機肥；在新農藝方面，優化種植業及牧業，深化農牧結合，提高農作物秸稈利用價值。

4.4 大力發展以農作物秸稈為原料的加工業

農作物秸稈是加工業的一種良好的資源，提倡和鼓勵采用先進的技術，以農作物秸稈作為原料的工業及深加工項目優先上馬，并在銀行信貸上給予一定的優惠和便利[19-20]。引導發展具有較好市場前景和較高附加值的以農作物秸稈作為原材料的生物質板材項目、生態生物質餐具、可降解包裝材料和編織工藝品等項目。

4.5 推廣秸稈生物質能

目前，秸稈能源化利用主要有兩種形式[21-23]：一種是通過氣化的方式，使農作物秸稈轉變成沼氣進行能源化清潔利用。縣政府鼓勵、扶持秸稈沼氣工程供氣項目，并爭取社會各界對秸稈沼氣工程的資金支持和投入，并給與一定的政策引導，確保項目快速發展。農作物秸稈沼氣項目不僅可以有效的利用農作物秸稈，為農戶帶來一定的經濟效益，還能減少農作物的燃燒，減少霧霾的發生，有益于環境質量提高。另外秸稈發酵后的液固混合廢物是一種高效的有機肥，并且具有可以有效改善土壤的生物酶。另外一種是秸稈固化成型作燃料。柘城縣秸稈固化成型作燃料的企業急待引進。在有條件的鄉鎮，新建秸稈固化成型新型燃料廠，全縣至少建設5個小型農作物秸稈固化成型新型燃料示范點，在示范點匹配的生物質燃料爐，爭取在未來的5年內各鄉鎮都有農作物秸稈固化新型燃料廠，這樣就可以極大的提高農作物秸稈的利用綜合效率，也為美麗鄉村提供基礎條件。通過對上述兩者生物質能源的推廣，逐步提高鄉村的用能結構，其不僅可以改善農村的環境，還可以有效的利用農作物秸稈，實現農作物秸稈的可持續發展利用。

4.6 積極搞好示范推廣工作

在總結農作物秸稈粉碎旋耕直接還田、過腹還田和堆腐爛還田的基礎上，全縣各鄉鎮根據本轄區內農作物的特點和實際狀況，因地制宜，盡快探索出適合自己的農作物秸稈綜合利用方式，并就其綜合利用方式進行科學試驗，以應用的實際效果作為評價標準，按照市場的選擇，最終實現農業的生態化發展和農作物秸稈綜合利用的可持續發展[10]。

4.7 做好宣傳引導，增強技術培訓和指導工作

縣政府及有關部門要合理有效利用網絡、電視及廣播等大眾媒體向農民宣傳農作物秸稈綜合利用的好處、普及推廣農作物秸稈利用的相關技術，讓廣大人民群眾認識到農作物秸稈綜合利用的必要性以及重要性，發自內心的擁護和支持農作物秸稈綜合利用，并引導其自覺主動的學習和運用農作物秸稈技術。同時，縣、鄉各級政府要開展不同層次、不同形式的全方位宣講活動，并加強對農作物秸稈綜合利用的知識的普及、技術培和認知訓教育[24-25]。比如通過專題講座、現場培訓、經驗交流、發放宣傳單和宣傳冊等形式進行宣傳和培訓，改變廣大人民群眾在農作物秸稈的傳統認知，增強其對廢棄秸稈資源化處理及有效綜合利用的認知，使其認識到農作物秸稈綜合利用的好處以及秸稈燃燒的弊端，提高其對農作物秸稈綜合利用新技術和新方法的認知，做到農作物秸稈的高比例高效率梯級利用，真正發展生態農業，實現農作物秸稈的資源化利用和可持續發展。