陳 沐
(山東藝術學院科研處,山東 濟南 250300)
秸稈是成熟農作物收獲后留下的莖葉(穗)部分的總稱。具體而言,通常是指小麥、水稻、玉米、薯類、油料、棉花和其他農作物在收獲籽實后的剩余部分。[1]在生產生活資料都不發達的古代社會,中國農民對于農作物的期待,除了收獲糧食以外,也希望它們的副產品能夠物盡其用。所以在各地,秸稈都被開發出了與人們日常生產、生活相關的多種用途。
隨著經濟發展以及現代化進程加速,我國傳統的秸稈利用方式漸漸被遺忘。近年來,由于社會整體對環境問題的重視以及生物還田技術的不斷發展,秸稈再次成為熱門話題。從現有的研究來看,我國對秸稈的再利用,特指現代化、機械化的處理方式。而中國古代農家的秸稈處理方式,則被認為是落后、低效,不適合規模化推廣的,因而鮮少進入主流視野。
然而經過若干年發展,以現代化的方式進行秸稈再利用,效果也并不理想。農村焚燒秸稈現象仍然屢禁不止。與此同時,在世界范圍內,一些傳統的“植物再利用”方式重新開始流行,“可再生材料已經成為優選材料。綠色屋頂之前還被視為民俗博物館中一道漂亮的景致,如今卻在整個北歐大受歡迎。”[2]在這種背景下,我國傳統的秸稈再利用方式,有必要被重新審視。雖然它們有“落后”的一面,但同時也有很多優勢是現代處理方式所不具備的,對于今天的農村社會來說仍有參考與借鑒的價值。基于此,本文搜集整理了我國古代和近代關于秸稈再利用方式的史料,并進行了一些分析,以作為解決當代環境問題的參考。
作為古代利用范圍最廣的生物資源之一,秸稈在歷代典籍,尤其是農學書籍中多有記載。它們可以充當建筑材料,日常生產、生活資料以及服飾原料、燃料、肥料等。
先民很早就開始了對秸稈材料的利用。根據俞為潔在《中國史前植物考古——史前人文植物散論》[3]中的考證,秸稈材料被廣泛運用于古代的建筑結構中,如墻體、屋頂覆蓋物以及地面。這種運用催生了一種重要的營建技術——草拌泥,即在黏土中摻雜植物的根、莖、葉,涂抹在墻上,以保證墻體堅韌。由于有這些植物材料互相牽引著泥土,因此墻土對于溫度與濕度的變化具有較大幅度的耐受性,不易開裂脫落。草拌泥技術在全國各地建筑遺跡中均有發現,不僅應用于墻體涂抹,而且也用于地面甚至屋頂的涂抹(僅限于干旱少雨地區)。一直到現代社會,仍有“以秸稈作為建筑材料”的記載。民國《霸縣新志》記載全縣土房約占百分之六十,“土房墻壁以坯筑成……椽上鋪葦或秫秸,覆以泥土。”[4]
秸稈還可用于制作生產與生活資料。農史學家游修齡、曾雄生在《中國稻作文化史》[5]中考證了水稻秸稈的多種用途,其中就包括制作草繩、草履等農具。繩可以用來牽牛、拉犁耙、捆扎禾草,還可以用來筑籬,或者充當秧繩用于插秧,以使插下的秧苗稞行整齊。草鞋則是農民下田干活時最常穿著的。麻筋秈、草鞋筋一類的水稻品種,就是專門為了得其秸稈而選育的。此外,稻草還是造紙的主要原料。從宋代開始稻稈便已成為造紙的主要原料之一,這其中還包括著名的宣紙。從歷代文獻來看,秸稈還可用制作席子、草墊、鞋履、草帽、掃帚、草簾、炊具等常用生活用品。[6]《王氏農書》載有“薥秫……秸稈可以織箔、編席、夾籬、供炊,無有棄者”。[7]
古代農書中的秸稈,主要用作燃料與飼料。《齊民要術·種谷第三》:“其自然者,燒黍穰則害瓠”。對于此說法的來源,繆啟愉提到,《御覽》卷九七九“瓠”引東漢末應劭《風俗通》:“燒穰殺瓠。俗說,家人燒黍穰,則使田中瓠枯死也。”[8]由此可見,在東漢末年即有將黍秸作為家庭燃料的文字記載。此外,秸稈也是牲畜的主要飼料來源。《陳旉農書》記載“新草未生之初,取潔凈藁草細剉之,和以麥麩、谷糠或豆,使之微濕”。[9]《農桑衣食撮要》也記述了秫黍秸稈、黑豆秸稈以及芝麻秸稈的用途。秫黍“秸稈可夾籬寨,又作柴燒”;黑豆“可作醬及馬料,秸稈可以作柴,城郭中貨賣得濟”;“芝麻稈收入米倉內則米不蛀,干曬可點火。”[10]這些記錄表明秸稈在日常生活發揮著以燃料、飼料為主的多種功能。
將秸稈用作肥料,常用的方式有直接還田或者經過焚燒、以草木灰施肥。此外還可經過加工制成廄肥與堆漚肥。《齊民要術》中介紹了踏糞法,“凡人家秋收治田后,場上有穰、谷積等,亦需收貯一處。每日布牛腳下,三寸厚;每平旦收聚堆積之;還依前布之,經宿即堆聚。計經冬一具牛,踏成三十車糞。”這是最早的有關廄肥的記載[11],即用秸稈、谷殼、斷莖殘葉以及家畜糞便混合堆積、經發酵而成的肥料。
由于秸稈具有干燥、輕便柔軟、隔熱透氣等特點,因此常常被當作保溫材料。在農業生產上,可用于作物保溫,“棗熟著霧則多損……或用秸稈于樹上,四散栓縛亦得”。[12]在食品加工方面,某些工藝流程對溫度有特定要求,因此也需要用秸稈保溫,《齊民要術》卷七的造神麴并酒第六十四中就介紹了此法:“春秋二時釀者,皆得過夏;然桑落時作者,乃勝于春。桑落時稍冷,初浸麴,與春同;及下釀,則茹甕,止取微暖,勿太厚,太厚則傷熱。”“茹甕”即是用稿稈或布絮之類裹于甕外,以使保溫增溫。這是釀酒中常用的保溫措施。[13]在糧食儲存過程中,秸稈也發揮了重要作用。《農政全書》記載甘蔗的保鮮方法“深橛窯坑,窯底用草襯藉,將秸稈豎立,收藏于上,用板蓋,土覆之,毋令透風及凍損。”[14]
此外,秸稈還具有防蟲防腐的功效,“藏五谷:糙秔米,用齊整稻稈干者積之倉下,布板上,令通氣,葦箔卷者上必以亂稻稈苫熱,則可收其濕,而不紅腐。古人以水浸殼二三日,瀝于甑中蒸,米漲出為度,曬至絕干,取而礱米散收,數十年即無紅腐,亦不蛀食。黃秔米須子冬舂者佳,入倉必用齊整稻稈積之……”[15]
在治河、醫藥等方面,秸稈也是常用原料之一。[16]
秸稈燃燒后剩余的草木灰,是古代最常用的洗滌用品。草木灰溶于水中,含有碳酸鉀和碳酸鈉,因此草木灰水是堿性溶液,能去油污。《禮記·內則》“冠帶垢,和灰清漱;衣裳垢,和灰清。”[17]此處“灰”即是草木灰。
制作麻線時,利用石灰和草木灰水中的堿性物質將膠中和,可加快分解過程,因為麻類植物的莖皮中含有膠質,而膠是一種酸性物質[18],目前查到的歷史文獻中,最早提到此方法的是《農桑輯要》,“其績既成,纏作纓子,于水甕內浸一宿……可用一凈水盞細石灰拌勻,置于器內,停放一宿。至來日,擇去石灰,卻用黍秸灰淋水煮過,自然白柔。”[19]
在農業生產上,草木灰主要作為鉀肥施用,其中含有大量游離的鉀離子,能夠降低葉片的蒸騰程度,增強抗旱抗高溫的能力,鉀離子還可以促進碳水化合物的運轉,提高農作物的抗旱性,進而提高作物產量。此外,用草木灰來拌種子則具有防寒、殺菌消毒、抑制病蟲害發生、促進種子發芽、促進作物莖稈健壯等作用。[20]古人在長期生產實踐中,憑借經驗總結出用草木灰拌種子的方法。《便民圖纂》:“種冬瓜法,先將濕稻草灰,爛和細泥,鋪地上,鋤成行隴,二月下種”[21]。同時,還發現草木灰可以防治蝗蟲,“除蝗法:用稈草灰、石灰等分為細末。篩羅禾谷之上,蝗即不食”[22];“又藏麥:三伏日,曬極干,帶熱收。先以稻草灰鋪缸底,復以灰蓋之,不蛀”[23]。
近現代農民對秸稈的使用依然普遍,然而專門記錄這一現象的文獻并不多見。戲曲理論家、歷史學家齊如山在晚年寫過一本農學著作:《華北的農村》。[24]此書介紹了華北地區的務農技術、各種谷類與菜蔬的特性,以及炊爨特色。作者對農村生活頗為熟悉,又兼具民俗學、歷史學的興趣與背景,對于農村生活的描寫具有大量豐富而完整的細節。因此,書中所記載的關于秸稈的內容,可視為近現代農民對秸稈利用狀況的一個典型樣本。
此書是按照作物的品種來對秸稈進行分類的,包括高粱、麥、稻、谷子等,分類歸納如下。
高粱秸稈“其穗不軋而摔,把粒實摔掉,原穗無傷,用以捆為掃帚、炊帚等物,鄉間極為普遍”;“稈之尖上一節,名曰莛稈,或曰箭稈,用以做各種盒匣,又結實又美觀,北平花兒市賣花所用之匣子,盡是此物所制”;“秸稈細者則用以扎頂隔。北方屋室多用紙糊,頂上承塵,則用秫秸扎成糊以紙,亦可用幾十年”;粗者用項更多,最普通是打箔,“這種箔在農場中是離不開的,遮陽,避雨,架在板凳上晾物,因下邊可通風也。懸于檐下窗前,亦可遮陽避雨”;夾籬笆;劈刮成笢,華北蒸饅頭蓋鍋之排子,都是用此扎干草而成;還可用以織席子;最末才當作燃料。[25]
麥子秸稈,下半截只是燃料;上半截“抽出麥莛可以編物”,中外草帽都用得極多;此外還可以編制許多種器具及玩具。麥稈經碌碡軋過后,外皮已去,本身之皮,含玻璃質極多,非常之滑,所以特名曰滑秸,用項包括造紙、蓋房和泥以及筑場。北方有一種草紙即是用滑秸加蒲棒及石灰,再加水蒸之,滑秸腐爛,抄為草紙。北方蓋房,房頂必加六七寸厚之泥借以隔熱隔寒,此泥必夾雜滑秸,否則易裂。筑場,“從周朝到現在,可以說是沒什么變化”,秋收之前,必須先把場地耙松,用概[26]蓋平,潑水稍滲,即在地面鋪上一層滑秸,用碌碡軋平即妥。倘無滑秸,則泥黏碌碡、且軋不平。而且只能用麥秸,因為其他秸稈稍硬,軋場不能平,且不夠滑不夠堅,軋時容易折斷,容易黏在土內。[27]
稻之秸稈為稻草,南方用以捆成繩,用處很多,如捆粗瓷器,都是用它。日本人用以制造盛米之袋;現中國也已有編制者,大粒之糧食都可用以裝盛。[28]黍子秸稈可制掃帚,“尤其是掃糠及磨面碾面時所用者,更是非用此不可”[29];棉花的秸稈乃極好的燃料,且所燒之灰,濾為灰水,洗衣服比胰皂還好。[30]玉米秸稈則具有保鮮功能,“玉米雖割下,最好是使果實在秸稈上多停留些日,就是掰下來,也暫不要剝皮,因剝皮稍早,則粒實含水分太多,經風一吹驟干,則粒實頂上發白,而塌下一坑”[31],影響美觀與口感。
谷子(書中指小米)“除根以外,都是人畜的食品飼料”,谷子秸稈是很好的飼料。“牲畜所吃有兩種名詞,一是所有秸稈都名曰草,二是所有谷粒都名曰料。對于小住戶來說,并沒有許多料喂牲畜,只在牲畜有工作時加料,在沒什么工作的時期,差不多就是光吃干草,不過草比大地主及富足人家鍘的碎。大城鎮賣草料者,都是鍘成一寸多長,這種草倘不加料,牲畜是不愛吃的。小住戶之草鍘得特別短,約不過三分長,所有草節都可爆開,俗名曰豆瓣草。干草本來有甜味,有面質,再鍘這樣碎,幾乎就如加雜糧在內,所以不加料,牲畜也愛吃。不但秸稈作飼料,就是小米碾出之糠皮,也是豬雞等最好的食料,凡家畜能得小米糠吃者,便可肥健,兩三千年以來,就是這個情形。”[32]
禾“秸稈稍甜而皮軟,喂牲畜極合宜。”[33]蠶豆莖葉可充為牲畜之飼料,雖不及甘薯之蔓,但比其他豆類之秸稈則好得多。[34]地瓜蔓子、花生蔓子因為所含淀粉很多,作為牲畜的飼料極佳,于喂牛羊等反嚼的獸類尤為合宜。[35]
雖然大部分秸稈不適合直接還田作肥料,但是也有例外。“前邊所說之割,乃就地平割下也。凡稍軟之谷類,皆如此割法者,因為他的秸稈軟,根當然也就軟,割完之后,用犁一耕,把此根翻在下層,一經水分,不久便可腐敗,變成很好的肥料。若玉米、高粱等根較大,不易腐敗,且于耩地有礙,故必須連根鏟凈也。”[36]
由上文可知,我國自古以來就很善于對秸稈進行再利用。這些方法使用范圍廣,與日常生活聯系緊密,并且相對簡便易行、綠色環保。然而,為何在我國進入現代社會后,這些方法漸漸式微?表面上看,似可歸結于農民生活水平的提高以及由此帶來的生產生活方式的改變。而究其深層原因,還是在于生態觀念的缺失。
中國傳統農業中,雖然有大量關于節約地力、物盡其用的記載,但這些經驗在很大程度上是由于受到土地資源、肥料資源的限制而被迫采取的方式。農史學家曾雄生認為,“修己順天、節用均分”只是匱乏經濟之下社會大眾行為的一個方面,最終并沒有發展出對生態環境的科學認知。[37]
以秸稈為例,盡管古代典籍中記載了大量與之相關的應用,包括洗滌、肥料、飼料、燃料、日用品制造、河工原料以及醫藥等等,但是這些記載大多只是在介紹某一具體的工藝流程時順便提及此物,內容較為簡略,技術掌握者并未重視“秸稈再利用方式”對于生態環境的意義。因此,一旦秸稈的用途能夠被其他方式替代,且短期內更為廉價和方便(比如就地焚燒),那么農民就不再有動力采取傳統的秸稈再利用方式。
到現代社會,隨著經濟發展與生態環境問題的矛盾日益凸顯,社會整體生態環境的保護意識大大增強,而秸稈作為一種體量龐大的“農業垃圾”,對它的再利用問題受到廣泛和持續的關注。
根據2010年的數據,我國秸稈資源年產量約8億噸[38]。目前,秸稈的利用形式主要有“五化”[39],尤其以秸稈還田為主的肥料化利用方式最被推崇。然而該技術在中國示范推廣了 20 余年,普及到位率并不高,且進程緩慢[40]。相反,隨著農村產業結構調整以及生活條件的改善,秸稈區域性、季節性、結構性過剩現象激增,隨意丟棄和露天直接焚燒的現象嚴重,不僅造成資源浪費、地力損傷、環境污染,甚至導致火災及交通事故頻發[41]。
很多研究分析了秸稈還田率低的原因。吳佳佳等學者認為,與發達國家相比,我國生物質能源開發利用時間相對較晚。目前,我國生物質能源開發利用中的主要核心技術和大部分設備依賴進口,這就導致我國生物質能源開發利用成本高,相對于同類產品,其市場競爭能力弱。[42]張童朝等學者提出,由于秸稈還田將增加農民的生產成本,但是短期內并不會帶來明顯的經濟收益增加,因而農民往往會選擇焚棄。[43]鄔麗等學者則指出了農村居民認知上的短板:很多人對焚燒危害不明,對秸稈還田的生態意義缺乏了解[44],尤其是老年農民以及社會參與度較低的農村女性。
總體來看,目前對秸稈再利用的研究,基本上將農民視為觀念落后、技術缺乏的對象,并且將秸稈焚燒難以禁止的現狀,歸因于農民的短視與認知不足。然而,回顧我們漫長的秸稈利用史,就會發現中國農民對于秸稈的再利用,有著令人驚嘆的想象力與實際操作能力。這些記載,鮮少進入現代生態農業與環境保護相關研究者的視野[45],因此我們如今對秸稈的再利用,只有借鑒國外的經驗。然而,由于國情、地理環境、文化背景的差異,照搬經驗難免有削足適履之嫌。
目前,在農業、建筑建材行業以及裝飾藝術領域,都有了一些類似于傳統秸稈再利用方式的嘗試。其主要優缺點以及改進方式,總結如下。
農業運用中,主要以過腹還田的方式,將秸稈作為飼料和肥料資源。此舉既可以節省糧食飼料,又可以減少化肥用量、提高土壤有機質含量,從而達到增加土壤有機質、培肥地力、降低種植業生產成本、促進農業可持續發展的目的。已有案例顯示,通過連年秸稈過腹還田,逐漸改變了鹽堿地的土壤理化性狀,培肥了地力,使鹽堿地變成了高產田。[46]當然,由于農作物秸稈的粗蛋白含量低,粗纖維含量高、質地粗硬,所以被動物營養界視為非常規粗飼料。為此,要想充分利用農作物秸稈作飼料,必須針對其結構和品質特定采取適當的處理技術,包括物理、化學與生物處理法,提高消化率、營養吸收率、適口性。[47]
在建筑建材行業,秸稈材料也有諸多優點。它數量多,且極具環境親和力,因此很適合作為木材的替代品,以緩解森林資源短缺、木材供應緊張的問題。以稻草、麥秸等為原材料制成的秸稈板,具有結構強度高、承載性能強、加工特性好,防潮、防蟲、阻燃特性優良等特點,適用于家具設計與制造、室內裝飾與裝修等。秸稈板目前已在建筑、室內裝飾、家具、地板、包裝等諸多領域有了一定應用。然而,由于秸稈原料的收集、運輸、儲存、質量控制難度較大,導致秸稈板生產成本較高,價格偏貴。此外,消費者受觀念制約,仍然偏愛木質材料,對秸稈板的認識多局限于原材料成本低廉,“以次充好”,而對其綠色環保性體會不夠直接,終端消費者市場對產品的認知度較低。因此,目前秸稈板產能雖已漸成規模,但發展的最大難題仍是產業化問題。[48]
在裝飾設計與包裝領域,秸稈因其資源豐富、易于造型、低碳環保、具有民族特色等優點而受到了一些設計師的青睞,但同樣也沒有廣泛使用。比如,秸稈裝飾藝術作為傳統的民間工藝,被極少部分人傳承,作品形制單一,缺乏創新,民眾認知度也相對較低。[49]若能豐富其表現內容并能與現代審美相結合,將能更充分地發揮其潛在價值。[50]
雖然不同行業的特點不同,但是總體而言,秸稈再利用的主要制約因素在于,處理秸稈原材料需要較為精細化的操作,而且前期成本投入也比較高,然而大部分人并沒有意識到以秸稈為原材料的產品在低碳環保方面的價值,這就導致生產制造商也缺乏動力去大力推廣和研發相關產品,從而使得秸稈類產品無法大規模投入生產和流通。因此現階段,即便被證明是一種很有價值和潛力的材料,大部分秸稈還是擺脫不了作為垃圾被焚燒掉的命運。
因此,要想繼承和發揚傳統的秸稈再利用方式,從技術上來說固然重要,然而更重要的,是要提高大眾對“秸稈再利用”所具有的低碳環保之意義。
在史學與藝術領域,越來越多的學者意識到與農業相關的傳統民俗、器物所具有的多元價值,然而目前我們對該領域的認知與利用還不夠全面。丁曉蕾等學者認為,工具類農業文化遺產具有豐富的歷史價值、藝術價值、旅游價值和教育價值。目前的保護利用偏重于器物層面、利用手段過度依賴于旅游業、缺乏系統全面的保護方式和手段是其面臨的主要問題。[51]
潘魯生在《農事器用》的前言里寫道,我們所關注的“文化生態”不僅是那些表現環保內容的文學藝術作品或這些作品所反映的與大自然的關系,或是描述一種文化現象,而是從自然生態與人的關系、文化與人的關系入手,去關注那些已經或正在被社會丟棄的人類文明,那些與自然、與人類和諧相處的文化生態,或側重于以手工文化和民藝為重點內容。[52]
秸稈,或可成為一個融合“農業遺產保護”與“鄉村生態振興”的載體。其一,傳統農業文化為秸稈的再利用提供了豐富的場景與途徑,因此各地可以因地制宜、深入挖掘區域特色,避免單一的、水土不服的再利用模式。其二,“秸稈的再利用”具有濃厚的日常性質,能夠為民俗藝術與農業遺產提供不同于博物館的、鮮活的保護模式,有利于民俗類文化的復興。其三,較之塑料制品,秸稈制品具有極高的環境親和力。在新版限塑令推出的當下,挖掘和推廣秸稈的部分日常功能,既是對我國傳統生態智慧的遙相呼應,亦是對時代潮流的順勢而為。
注釋:
①國家發展改革委、生態環境部2020年1月19日公布《關于進一步加強塑料污染治理的意見》,到2020年底,我國將率先在部分地區、部分領域禁止、限制部分塑料制品的生產、銷售和使用,到2022年底,一次性塑料制品的消費量明顯減少,替代產品得到推廣。