贠 超,邢可霞,宋成軍,王 飛,朱立志,田宜水
(1.安陽市農業科學院,河南 安陽 455000;2.農業農村部農業生態與資源保護總站,北京 100125;3.中國農業科學院,北京 100081;4.農業農村部規劃設計研究院,北京 100125)
我國是農業大國,農作物光合作用的產物,一半秸稈,一半在籽粒[1]。隨著我國糧食生產取得“十四連豐”的巨大成就,秸稈的產生量也日益增長[2]。在傳統農業階段,秸稈主要用于燃料、飼料和建筑材料,曾在我國農業生產和農村生活中發揮著巨大的作用[3]。秸稈產生和利用與地形地貌、自然條件、農業活動、經濟特點有密切關系[4]。東北地區是我國最主要的糧食生產基地,從1997年至2016年的20年間,東北地區糧食作物種植總面積從1672.53萬ha增加到2216.69萬ha[5]。隨著東北地區糧食作物種植總面積的不斷擴大,作物秸稈資源總量將不斷增加,資源十分豐富;2015年東北地區可收集秸稈產量約1.59億t,約占全國秸稈總產量的19.2%[6]。伴隨著農業生產和農民生活方式的轉變、農村勞動力轉移、能源消費結構改善和各類替代原料的應用,秸稈利用方式和利用途徑出現極大變化[7-8]。秸稈逐漸出現了季節性、區域性和結構性過剩,隨意丟棄和露天直接焚燒現象嚴重[8]。農作物秸稈燃燒時,會產生大量的一氧化碳、氮氧化物、苯以及多環芳烴等有害氣體,危害人體健康,造成環境污染[9]。因此,秸稈資源綜合利用對穩定農業生態平衡、促進農民增產增收、緩解能源與環境壓力具有重要作用[10]。在此背景下,本文以內蒙古阿榮旗為例,對該旗秸稈資源產量分布、資源化利用現狀進行了調研,歸納總結了當地政府秸稈利用工作措施、技術路徑和配套政策,重點對秸稈機械化粉碎還田和秸稈機械化黃貯飼料化利用鏈條模式進行了闡述分析,以期為具有東北特色的秸稈資源綜合利用提供參考。
阿榮旗地處內蒙古呼倫貝爾市東南部,全旗總面積1.36萬km2,轄12個鄉鎮,共有148個行政村,總人口32萬,屬于典型的旱作農業示范區和東北黑土區,是全國優質商品糧基地縣和內蒙古大豆主產區之一[11]。年平均氣溫1.7℃,年均降水量458.4 mm,主要集中在6月至8月,年均蒸發量1455.3 mm[12]。阿榮旗種植制度特點為:一是屬于寒地一年一熟;二是旱地雨養農業;三是以壟作為主,壟平結合;四是農業機械化占主導地位[13-15]。阿榮旗推廣“一主多輔”的種植模式,“一主”即以玉米與大豆輪作為主,“多輔”即玉米與馬鈴薯、飼草、高粱、中草藥、萬壽菊等輪作[16]。隨著土地流轉規模經營及種植業結構調整力度加大,新型農牧業經營主體不斷涌現,全旗農作物種植布局呈現集中連片趨勢,秸稈資源分布也從種類和數量上日趨集中,為秸稈綜合利用提供了有力條件。
阿榮旗是典型的糧食大旗、農業大旗,農作物秸稈資源十分豐富。全旗耕地面積31.45萬ha,主要作物有玉米、大豆、高粱、水稻、小麥、雜糧雜豆及經濟作物,其中:玉米16.67萬ha,大豆9.33萬ha,高粱1.33萬ha,水稻1.00萬ha,小麥0.13萬ha,雜糧雜豆及經濟作物2.78萬ha[17]。
糧食作物播種面積共計30.33萬ha,按照谷草比計算,全旗秸稈理論資源量約311.41萬t,其中:玉米秸稈234.94萬t,大豆秸稈26.47萬t,高粱秸稈1.60萬t,小麥秸稈1.06萬t,水稻秸稈8.1萬t,向日葵秸稈2.25萬t,其它秸稈16萬t,其中,玉米、大豆、高粱等農作物秸稈約占全旗秸稈資源總量的89%[18]。從秸稈資源分布區域看,新發、向陽峪、霍爾奇、復興等南部鄉鎮秸稈產量占全旗秸稈資源總量的70%以上;從秸稈種類看,玉米、大豆、高粱、水稻、小麥、向日葵等6種主要農作物秸稈約占全旗秸稈資源總量的93.38%,其中玉米、大豆和高粱等農作物秸稈約占阿榮旗秸稈資源總量的89%。
阿榮旗秸稈綜合利用總量情況:2015年為146.8萬t,2016年為159.4萬t,2017年為233.74萬t,秸稈利用率從2015年65.5%增加到2016年67.8%,2017年秸稈綜合利用率達90.6%,秸稈綜合利用率較2016年提高了23%,基本實現全量利用[19]。
阿榮旗秸稈“五料化”利用量排序為:肥料化>飼料化>燃料化>原料化>基料化,其中:秸稈直接還田是最簡單有效的方法,利用總量154.17萬t,占比65.95%;飼料化利用采取黃貯、青貯措施,利用總量45.8萬t,占比19.59%;燃料化利用采取炊事取暖措施,利用總量19.44萬t,占比8.32%;原料化利用采取糠醛制板措施,利用總量9.12萬t,占比3.9%;基料化利用采取菌包基質和養殖墊料措施,利用總量5.21萬t,占比2.23%。從現在利用情況看,高附加值利用方式需要進一步試驗推廣。阿榮旗秸稈利用環節見圖1。

圖1 阿榮旗秸稈“五料化”利用環節示意圖
阿榮旗秸稈綜合利用試點實施以來,全旗秸稈資源綜合利用效果顯著,提升了區域秸稈綜合利用率,可使糧食增產10%以上,降低生產成本,可增收1050元·ha-1,土壤有機質含量相對提高0.05%~0.1%,土壤容重下降0.03~0.15 g·cm-2,提高了土壤肥力,實現了秸稈循環利用,全旗火點數明顯降低,有效減少了秸稈露天焚燒,杜絕了因秸稈焚燒造成的火災隱患,避免了因秸稈腐爛和燃燒造成的空氣污染。

表1 阿榮旗秸稈資源與利用情況 (萬t)
近年來,阿榮旗通過強化秸稈禁燒、制定規劃方案、遴選適宜技術、加強宣傳引導、創新政策制度,初步形成了整縣推進的秸稈綜合利用模式,具體模式內容如下。
2.1.1 構建秸稈綜合利用“三級”工作網絡
為確保阿榮旗秸稈綜合利用工作有序開展,成立了由旗長任組長、主管副旗長任副組長,相關部門及鄉鎮政府一把手為成員的阿榮旗秸稈綜合利用工作領導小組,領導小組實行例會制,定期聽取成員單位情況匯報,及時部署工作。領導小組下設辦公室在農牧業局,主任由農業局局長兼任,負責秸稈綜合利用情況日常工作。為加強秸稈綜合利用技術推廣,成立了阿榮旗農作物秸稈綜合利用試點縣技術指導組,負責全旗秸稈綜合利用技術指導和培訓工作。聘請內蒙古農業科學院、內蒙古農業大學等科研院校專家組建了農作物秸稈綜合利用技術研發團隊,建立了秸稈綜合利用技術研發基地,技術指導組和研發團隊為秸稈綜合利用工作提供全程技術支撐服務。領導小組與鄉鎮、鄉鎮與村層層簽訂責任書,明確一把手的主體責任,農牧局與鄉鎮、包片技術人員簽訂秸稈綜合利用責任書,將宣傳、技術指導任務指標包保到人,形成了覆蓋全旗的秸稈綜合利用“三級”工作網絡。
2.1.2 健全秸稈綜合利用獎懲制度體系
阿榮旗將農作物秸稈綜合利用列入“十三五”發展規劃,列為阿榮旗黑土地保護利用耕地地力提升的首要內容,制定了《阿榮旗秸稈綜合利用規劃》《阿榮旗秸稈禁燒和綜合利用工作目標管理責任制》。阿榮旗統籌整合涉農項目,強力推進《農作物秸稈綜合利用若干政策措施》《農作物秸稈綜合利用資金使用方案》等相關管理制度,探索總結出《阿榮旗農作物秸稈還田技術模式和技術標準》,出臺《秸稈綜合利用及露天焚燒獎懲辦法》,并以旗政府文件、旗長辦公會會議紀要形式下發,為全旗秸稈綜合利用提供制度保障。
2.1.3 提升作業監管環節智能化水平
將GPS定位傳感器安裝在專用秸稈還田機、大型深松深翻機械、大型收獲機械上,農機手在駕駛室內通過主控制器查看作業深度、速度及實時作業影像等,作業時技術人員跟蹤督查,經營主體、作業人、核查人員要三方核查確認作業質量,監管部門對覆蓋還田、深松淺翻、深松深翻的作業面積、深度進行監測,對作業面積、補助標準進行公示,實現秸稈還田利用全鏈條有效監管。
2.1.4 培育跨區作業經營主體
阿榮旗按照“一村四社”模式鼓勵發展專業合作社經濟組織,建立了比較完備的農作物秸稈收儲運體系,扶持鼓勵有條件的鄉鎮和秸稈利用企業建設秸稈收儲中心6個,支持新型農業經營主體、企業和農民經紀人建立秸稈收儲站點122個。呼倫貝爾中榮肉業、洛洼奶牛養殖場、阿榮旗嘉禾糠醛有限公司、向陽峪秸稈收貯運服務中心等秸稈利用和收儲等社會化服務組織,帶動農作物秸稈綜合利用水平。向陽峪秸稈收貯運加工服務中心,既保障呼倫貝爾市秸稈收儲運,又實施跨區域作業,在江蘇、天津、河北和安徽等省開展專業化收儲運服務,為生物質電廠供應秸稈,形成了專業化的收儲運經營主體。
2.1.5 引導社會資本
阿榮旗按照相關財務規定建立健全了專項資金使用、公示和審計等相關制度,杜絕擠占、挪用、截留、滯留專項資金等違法違規行為,確保資金專款專用,重點支持秸稈綜合利用的重點領域和關鍵環節,效益發揮最大化。旗財政配套工作經費30萬元,鼓勵社會資本,加大對秸稈綜合利用的投入,初步統計,阿榮旗累計投入資金超過2.1億元,其中,各類新型經營主體累計投入資金超過7000萬元。
2.1.6 加強宣傳培訓,營造良好氛圍
一是充分利用廣播電視、互聯網信息平臺、報刊等多種形式,大力宣傳秸稈綜合利用經濟、生態、社會效益,宣傳項目實施過程中的典型經驗、技術效果,為秸稈綜合利用營造良好社會氛圍。二是加強技術骨干培訓。旗、鄉鎮農技人員、村組干部和科技示范戶為三級技術骨干,每年至少培訓一次。三是培訓農戶。利用召開動員會、座談會、現場觀摩會、發放技術資料、宣傳單等形式,解讀方案內容和操作方式,在村委會公告欄對秸稈粉碎還田作業情況進行公示,使廣大農民群眾家喻戶曉,引起社會關注,調動積極性。
2.2.1 開展秸稈還田
實施主體為各農機專業合作社,2017年秸稈還田量154.17萬t(不含根茬),占利用總量的66%,占可收集量的60%。其中玉米秸稈還田量122.81萬t,大豆秸稈14.62萬t,高粱秸稈1.30萬t,其他秸稈15.44萬t。全旗農作物秸稈粉碎還田利用配套設備300套,主要有大型收獲機、秸稈粉碎還田機、尿素拋灑機、腐熟劑噴施機、深松淺翻機、起壟機、鎮壓器、免耕播種機,能夠保證秸稈還田的有效實施。秸稈還田技術路線見圖2。

圖2 秸稈還田技術路線圖
(1)覆蓋還田關鍵技術:秸稈二次粉碎→均勻拋灑覆蓋→免耕播種。玉米、高粱等求解收獲后,選用100 hp以上動力機械配套4JQ-330雙軸秸稈切碎還田機作業,將秸稈二次粉碎,并均勻拋撒覆蓋在地表,第二年免耕播種,在次年春季使用圓盤開溝免耕播種機免耕播種;或秋收時秸稈留高茬,第二年秸稈進行二次粉碎,均勻覆蓋地表,免耕播種。二次粉碎長度≦5 cm,可配合噴施尿素、秸稈腐熟劑,尿素、腐熟劑噴施選用自帶動力輸出的植保機械,動力機械>30 hp,作業幅寬>5m,保證噴施藥液量足夠。秸稈腐熟劑(有效活菌數≥0.5億·g-1)用量45~75 kg·ha-1,尿素用量75~90 kg·ha-1。實施后,土壤有機質由3.82%提升到4.42%,平均減少化肥用量37.5 kg·ha-1,玉米平均增產1020 kg·ha-1,大豆平均增產285 kg·ha-1。
(2)深松淺翻關鍵技術:秸稈二次粉碎→均勻拋灑覆蓋→深松淺翻。有兩種方式,一是玉米、高粱等秋季收獲后,用100 hp以上拖拉機牽引聯行4JQ-330 秸稈切碎還田機對地表秸稈和根茬進行粉碎,粉碎的秸稈和根茬長度<5 cm,粉碎后均勻拋灑在地表,然后用100 hp以上拖拉機牽引1LF-535深松淺翻翻轉犁進行整地,進行深松淺翻,深松>30 cm,淺翻<20 cm,將作物秸稈翻入土層。二是玉米秸稈經收獲時初次粉碎后,用100馬力以上拖拉機牽引SGTN-280型旋耕機對耕作層進行旋耕作業,使粉碎的秸稈、根茬混拌入耕層內,并可根據農業生產需求同步完成起壟作業。可配合噴施尿素、秸稈腐熟劑,秸稈腐熟劑(有效活菌數≥0.5億·g-1)用量45~75 kg·ha-1,尿素用量75~90 kg·ha-1。實施后,有機質從3.85%提升到4.72%,平均減少化肥用量51 kg·ha-1。玉米平均增產1140 kg·ha-1,大豆平均增產345 kg·ha-1,深松耕作使耕層厚度由23 cm增加到30 cm。
(3)深翻深混關鍵技術:秸稈二次粉碎→均勻拋灑覆蓋→深翻深混。玉米、高粱秋季收獲時,用100 hp以上動力機械配套4JQ-330雙軸秸稈切碎還田機作業,把秸稈就地粉碎成小于5厘米的碎段,均勻拋撒覆蓋在地表,然后用>100 hp的拖拉機牽引五鏵雙向翻轉犁(螺旋式犁壁犁)進行土層翻轉,土層翻轉90o,翻壓,深翻要求>30 cm,使平鋪在田塊上的秸稈翻轉進入土層,天氣晴朗情況下,晾曬3~5天,再使用重耙將土壤耙平,使秸稈和土壤充分混合達到“深、平、細、無”的要求,做到深淺一致、田面平整,翻垡碎土好、土壤細碎,沒有漏耕、上實下虛,旋耕起壟、鎮壓達到良好的待播狀態。可配合噴施尿素、秸稈腐熟劑,秸稈腐熟劑(有效活菌數≥0.5億·g-1)用量45~75 kg·ha-1,尿素用量75~90 kg·ha-1。實施后,土壤有機質由4.46 %提升到4.88 %,平均減少化肥用量63 kg·ha-1。玉米平均增產1275 kg·ha-1,大豆增產435 kg·ha-1,耕層厚度增加5~11 cm。
2.2.2 開展秸稈飼料化利用
阿榮旗較寒冷,年均氣溫1.7℃,需采用地下或半地下窖進行黃貯。黃貯發酵關鍵技術:工藝參數、窖池工程技術參數已經形成了內蒙古自治區地方標準(DB15/T 1089-2017 玉米秸稈黃貯技術規程)[20]。2017年秸稈飼料化利用量45.80萬t(不含根茬),占利用總量的20 %,占可收集量的18 %。其中玉米秸稈飼料化利用36.45萬t,大豆秸稈飼料化利用6.75萬t,其他秸稈飼料化利用2.60萬t。秸稈黃貯飼料化利用技術流程見圖3。

圖3 秸稈黃貯飼料化利用技術流程圖
2.2.3 開展燃料化利用
以農戶為主體、以成型燃料加工企業為主導、以村委會(合作社)為紐帶,秸稈成型燃料加工企業年加工處理秸稈能力不低于10000 t,以長發村為試點,采取整組推進的方式,示范推廣秸稈成型燃料清潔取暖技術。示范戶為50戶,探索合理運行機制,推動冬季清潔取暖進程,提高農民生活質量。2017年秸稈燃料化利用量10.41萬t(不含根茬),占利用總量的8 %,占可收集量的8 %。其中玉米秸稈燃料化利用10.41萬t,大豆秸稈燃料化利用1.13萬t,其他秸稈燃料化利用7.90萬t。秸稈燃料化利用技術流程見圖4。

圖4 秸稈燃料利用技術流程圖
2.2.4 收儲運體系建設
以阿榮旗建科秸稈收儲運服務中心為依托,建設秸稈收儲運規范化服務中心1座,下設秸稈收儲點2個,配備秸稈收儲運專業化裝備,并在向陽峪鎮、新發鄉、霍爾奇鎮、復興鎮等鄉鎮開展了秸稈粉碎打包、運輸和存儲工作,建立覆蓋全旗的服務網絡,逐步形成商品化秸稈收儲和供應能力,實現秸稈收儲運的專業化和市場化,促進秸稈后續利用。2017年,向陽峪鎮建設秸稈儲存規模達到4.5萬余t。依托秸稈收儲合作社和經紀人,有力保障了全縣秸稈綜合利用工作。秸稈收儲運體系見圖5。

圖5 秸稈收儲運體系圖
統籌整合東北黑土地保護利用試點、耕地輪作制度試點、綠色高產高效創建、深松整地等項目,在項目區集中開展秸稈還田、種植綠肥、增施有機肥、糧豆輪作、深松整地等綠色增產技術模式的探索與推廣。
2.3.1 農機購置補貼
項目財政總投資1030萬元,其中:中央財政補助資金1000萬元,對主要技術環節設備進行補貼;旗財政配套工作經費30萬元、主要用于項目管理及宣傳培訓;業主自籌3000萬元,主要用于設備設施及作業費。對縣域內直接從事農業生產的個人和生產經營組織購買摟草機、圓梱機、方梱機,落實中央財政補貼30 %的農機購置補貼,由縣財政疊加補貼至60 %。
2.3.2 還田作業補貼
為了提高秸稈還田利用規模,對秸稈覆蓋還田、深松淺翻還田、深翻深混還田、有機肥(堆漚)還田等給與作業補貼。秸稈深松淺翻聯合整地作業費用為750元·ha-1,補貼標準為450元·ha-1。秸稈粉碎覆蓋和深翻深混還田作業費用為600元·ha-1,補貼標準為42元·ha-1。免耕播種作業費用為225元·ha-1,補貼標準為150元·ha-1。尿素和腐熟劑攪拌、噴施作業費為375元·ha-1,補貼標準為300元·ha-1。秸稈(堆漚)還田補貼3000元·ha-1。
2.3.3 產品設施補貼
為了鼓勵秸稈還田利用和飼料化利用,對還田用的尿素、腐熟材料、秸稈存儲棚、青貯窖、黃貯棚等設施進行補貼。購買使用尿素、腐熟劑補助,46 %尿素補貼150元·ha-1,有效活菌數≥0.5億·g-1的腐熟劑補貼180元·ha-1(經過實踐及試驗腐熟劑作用不明顯,秸稈直接粉碎還田不用腐熟劑)。補貼標準為:秸稈存儲棚80元·m-3,黃貯棚80元·m-3,青貯窖120元·m-3,青黃貯飼料60元·t-1。阿榮旗整縣推進秸稈綜合利用的工作、技術、政策“三合一”模式見圖6。

圖6 阿榮旗秸稈綜合利用鏈條技術、政策、管理“三合一”模式圖
按照秸稈還田面積>6667 ha(北方)的標準,綜合考慮阿榮旗秸稈綜合利用產業鏈條規模,遴選出代表性處理利用鏈條2個,即秸稈機械化粉碎還田和秸稈機械化黃貯飼料化利用鏈條模式。
3.1.1 模式概述
該模式實施主體為規模流轉土地的新型農業經營主體,由呼倫貝爾豐華農場有限公司、呼倫貝爾市大誠經貿有限責任公司、阿榮旗明星家庭農場有限公司、呼倫貝爾市中榮農業有限公司、種植大戶韓興嶺、呼倫貝爾廣源禾農牧業有限責任公司、阿榮旗銘澤豐家庭農場有限公司、阿榮旗霍爾奇鎮強盛農機專業合作社、呼倫貝爾昱禾農牧業有限責任公司、呼倫貝爾啟元農牧業有限責任公司共10個新型農業經營主體承擔。分別落實在新發鄉、向陽峪鎮、霍爾奇鎮、復興鎮等4個鄉(鎮),實施地塊為2017年集中連片種植玉米或高粱200 ha以上,玉米或高粱秸稈每公頃還田量在5250 kg以上。
目前,阿榮旗機械化粉碎還田利用5333 ha項目任務已全部完成,主要技術流程見圖7。在項目的實施過程中,探索總結出了3個秸稈還田技術鏈條,為全旗大面積秸稈還田利用提供科學依據,即秸稈覆蓋還田,見圖8;深松淺翻還田,見圖9;深翻深混還田,見圖10。

圖7 秸稈機械化粉碎還田鏈條模式圖

圖8 秸稈覆蓋還田模式圖

圖9 深松淺翻還田模式圖

圖10 深翻深混還田模式圖
3.1.2 阿榮旗秸稈機械化粉碎還田鏈條模式
阿榮旗秸稈機械化粉碎還田鏈條模式流程見圖11。

圖11 阿榮旗秸稈機械化粉碎還田鏈條模式流程圖
3.1.3 適宜性分析
(1)技術適宜性:覆蓋還田模式能夠有效抑制土壤表層溫度波動,保水效果顯著[21-22]。主要適用于封凍早、作業時間短導致秋季不能深翻深松的地塊/地區,二次粉碎時間秋季、春季均可,作業時間要求不嚴。同時對耕地土壤厚度要求不嚴格,尤其適合土層厚度較薄(<30 cm)的地塊以及緩坡漫崗耕地。深松淺翻模式主要用于收獲后秸稈量較少地塊,或部分秸稈打包后剩余秸稈不多的地塊,對耕地土層厚度要求不嚴格,土層厚薄均可,阿榮旗主要用于瘠薄砂礫平川甸子耕地和冷涼粘重平川甸子耕地,輔以豆糧輪作、配方施肥、礫石撿拾清理等措施,改善平川甸子地黑土地天然土壤結構。深翻深混模式要求全量還田,玉米秸稈全量深翻還田既能達到耕作土壤、處理秸稈的目的,也能增加土壤有機質,降低土壤團聚體破壞率和土壤水穩性團聚體的不穩定系數,利于培肥耕層土壤[23]。主要針對秸稈二次粉碎長度要求不高,主要針對土層深厚(40~50 cm)的緩坡漫崗耕地,既可以打破犁底層,增加深層土壤有機質含量,又可以降低淺層(<30 cm)耕層土壤中的秸稈量,利于抓全苗壯苗。
(2)氣候適宜性:阿榮旗年平均氣溫1.7 ℃,年平均降水量458.4 mm,且主要集中在6~8月,年均蒸發量1455.3 mm[12],降雨量和氣溫均不利于秸稈快速腐解要求,還田過程中,可配合噴施尿素、秸稈腐熟劑,秸稈腐熟劑(有效活菌數≥0.5億·g-1)用量45~75 kg·ha-1,尿素用量75~90 kg·ha-1。
(3)經濟適宜性:覆蓋還田模式作業費用為225元·ha-1,噴施尿素與腐熟劑作業費為375元·ha-1,共計成本600元·ha-1,需要補貼525元·ha-1;深松淺翻模式,秸稈深松淺翻聯合整地作業費用為750元·ha-1,噴施尿素與腐熟劑作業費為375元·ha-1,共計成本1125元·ha-1,需要補貼750元·ha-1;秸稈深翻深混還田作業費用為600元·ha-1,噴施尿素與腐熟劑作業費為375元·ha-1,共計成本975元·ha-1,需要補貼720元·ha-1。省市縣鄉四級財政需要給予作業補貼525~750元·ha-1,可以保證農機合作社有一定的積極性。該技術模式適宜在經濟實力較為雄厚、地方財政收入較高的縣(區)或者省級財政有秸稈還田專項補貼的地方推廣應用。
(4)社會適宜性:該模式推廣應用要求地方政府重視秸稈禁燒和綜合利用工作,能夠落實好農機購置補貼、確定好秸稈還田地點和還田方案,為農機合作社開展秸稈還田提供便利的服務指導和切實有效的技術培訓。要求農機合作社有較強的動力裝備,特別是180 hp以上的拖拉機,能夠確保還田作業質量。
3.2.1 模式概述
以規模化養殖企業呼倫貝爾中榮肉業集團為依托,重點推廣秸稈青(黃)貯過腹還田利用技術,并建立秸稈飼料養殖示范區,支持規模養殖場和示范戶使用秸稈飼料,實現為養而種,種養結合,發展生態循環農牧業。該模式既能拓展飼料來源,有效緩解糧飼供需矛盾,又能有效培肥地力,減少化肥施用,降低農業面源污染,是充分將物質和能量在動植物之間進行轉換并實現良好循環的有效方式[24]。
建設地點阿榮旗向陽峪鄉樂昌村、阿榮旗大時尼奇亞哈溝林場,飼料化利用青(黃)貯窖、打捆玉米秸稈儲存棚建設任務已全部完成,共存儲粉碎青儲玉米和玉米秸稈4.4萬t。秸稈青(黃)貯過腹還田利用技術流程見圖12。

圖12 秸稈青(黃)貯過腹還田利用技術流程圖
3.2.2 阿榮旗秸稈機械化黃貯飼料化利用鏈條模式
阿榮旗秸稈機械化黃貯飼料化利用鏈條模式流程見圖13。

圖13 阿榮旗秸稈機械化黃貯飼料化利用鏈條模式流程圖
3.2.3 適宜性分析
(1)技術適宜性:東北地區最好在10月5日前貯完,最遲也不要晚于10月10日。一般要求籽實成熟后,盡早收獲,并立即將玉米等秸稈進行黃貯,以保證貯料新鮮。應邊收邊貯,減少曝曬和避免堆積發熱,加水量要根據原料實際水分含量而定,以貯料的總水分含量達到65 %~75 %為宜,過多過少都不好。只要控制好含水率、物料粒度、氧氣濃度就可以轉化為黃貯飼料,技術適應性較廣。
(2)氣候適宜性:東北地區較寒冷,年均氣溫3.3 ℃,年均日照時數為2518.7小時,年均無霜期為137天[25-26],因此,在高緯度地區需要需輔助保溫技術進行黃貯(如采用地下或半地下窖),低緯度地區不需要采用保溫技術。
(3)經濟適宜性:秸稈收購價格在200~400元·t-1,秸稈黃貯料包成品售價在600~700元·t-1,黃貯飼料補貼60元·t-1,秸稈企業和養殖企業都有利可圖,經濟上完全可持續運行。
(4)社會適宜性:黃貯解決了冬季牲蓄草料不足問題,與飼喂干秸稈相比,采食率達到 95 %,提高了25 %,該模式適合于農牧結合區,一方面可補充飼料發展秸稈畜牧業,秸稈黃貯減小了貯存空間,解決了亂堆放的火險隱患;一方面實現秸稈過腹還田,黃貯與青貯飼料摻混,具有開胃增加食欲作用,增強牲畜體質和抗病能力,實現“以畜定貯、以貯促養、整體推進、提高效益”。
在國家大力發展生態農業的背景下,秸稈綜合利用迎來了前所未有的機遇和挑戰,因地制宜地進行秸稈資源化利用,對于緩解我國資源及環境壓力具有重要意義。農業是一個非常復雜的系統,農業生產中各要素相互聯系、相互影響,解決農業生產中的問題必須用統籌兼顧、整體推進的思路[27-28]。目前以阿榮旗為代表的東北地區在秸稈資源化利用方面已積累部分經驗,但整體發展并不成熟,政策法規仍不完善,秸稈資源利用“五化”技術仍存在瓶頸難題[29]。需配套完善長效運行管理和政策機制,在區域范圍內構建技術、工作、政策三位一體的整體推進模式,促進我國秸稈綜合利用產業可持續發展[2]。