周昌平, 陳思帆, 陳文興, 田 娟, 王 瑤
(貴州省化工研究院, 貴州 貴陽 550002)
秸稈作為農業生產最大的副產品,通常作為農村主要燃料和廄肥原料加以利用,隨著農村勞動力減少等原因,秸稈已成為農業生產的主要廢棄物,處理方式多為就地焚燒,秸稈焚燒不僅造成了大量資源的浪費,且造成嚴重的環境污染[1]。近年來,隨著農業供給側結構改革的深入,貴州省特色農業的發展取得顯著成績,經濟作物區域布局不斷優化,有機肥市場需求量大。通過回收秸稈制備有機肥等綠色肥料產品,實現秸稈回收綜合利用與貴州省山地特色農業產業的融合協調發展無疑具有重要現實意義。因此,筆者等立足于現代農業的發展需求實際,提出將秸稈處理與貴州山地特色農業有機融合發展的初步路徑,將秸稈等廢棄資源回收與貴州特色山地農業進行合理融合[2],互助發展,最終形成一個經濟合理、技術可行的秸稈綜合利用產業,為增加農村小型集體經濟的發展途徑和助力脫貧攻堅提供參考。
貴州地處云貴高原,是典型的山區農業,主要的農作物秸稈包括玉米、水稻、油菜、烤煙等[3]。長期以來,秸稈利用方式主要為粗放型的肥料化、飼料化、基料化以及一些其他利用方式[4-5]。
1.1.1 粗放型的肥料化利用 主包括要秸稈直接還田、過腹還田、堆漚還田和燒灰還田。但隨著社會的發展,原來以家庭承包責任制為主的農村經濟結構發生了變化,農民經濟收益低、種植積極性不高,農村勞動力逐漸向城市流動,農村勞動人員老齡化、空心化現象日趨嚴重,秸稈的就地還田、漚肥還田、過腹還田等方式均因上述因素而日趨減少,更多采用焚燒處置,不僅造成資源浪費,更引發環境污染問題。
1.1.2 飼料化利用 長期以來,農村對玉米、稻草等秸稈的利用大部分作為牲畜的冬用飼料。近年來貴州雖大力發展養殖業,需要大量的牲畜飼料,但現階段規模化的養殖所需多為青貯類飼料,且不少大型養殖戶均有自己的青貯飼料種植基地,多不回收農業種植生產剩余秸稈。
1.1.3 基料化利用 近年來,隨著貴州省食用菌等產業的發展,部分秸稈經加工后用于菌棒的制作,但是總體規模不大,大量菌棒多為外省采購。同時,用于菌棒制作的秸稈質量要求較高,且秸稈的消耗量相對也較小,不能大量進行秸稈回收,難以形成大規模的秸稈處理體系。另外,廢棄菌棒處置也是一個問題。
1.1.4 其他利用 其他類似于秸稈固化燃燒、生物質發電等新技術,終因經濟性不足而裹足不前。沼氣化雖然得到大面積的推廣應用,但由于后期維護不力、技術管理不足等因素,導致大量沼氣設施的損壞、閑置。一戶一池的沼氣清潔能源并沒有實現有效延續利用。
以上雖從一定程度上拓展了秸稈的利用方式,但利用量相對較低,仍有大量秸稈沒有合適的消納渠道。
貴州是典型的山區,山地和丘陵占全省國土總面積的92.5%[6],相較于許多農業大省,貴州土地零碎、山高谷深,農業整體不發達,秸稈分散,運輸量大,運輸成本和秸稈回收人工成本高,且缺乏系統運作體系來有效降低秸稈回收成本,高成本成為秸稈回收綜合利用產業的最大短板。
當前,貴州省秸稈的綜合利用還未形成規模化產業,秸稈綜合利用仍沒有好的路徑與其他產業融合發展,還未形成協調共進的良好局面,造成貴州省當前秸稈綜合利用的尷尬現狀:一方面是秸稈回收成本高,造成秸稈綜合利用產業的資源不足;另一方面又是秸稈待處置量大,秸稈禁燒防治工作難。迫于環保壓力,夏秋之際,各級政府均開展秸稈禁燒專項治理,雖取得一定的成績,但對秸稈焚燒的防治方式主要是“圍追堵截”,長遠來看,不僅增加各級政府的工作量,而且沒有真正解決對秸稈的有效處置。同時,對于禁燒秸稈的合理處置多數地區缺乏后招。而大量秸稈的堆存也會帶來病蟲害的滋生,影響正常的農業生產。
近年來,貴州省農業供給側結構改革成效明顯,經濟作物區域布局不斷優化[7],特色農業的發展已取得顯著成績。2018年[8],全省共調減低效玉米種植面積52.33萬hm2,新增高效經濟作物44.47萬hm2,糧經作物面積比調整到35∶65,其中,蔬菜種植面積達133.33萬hm2(次)、茶園投產37.64萬hm2、中藥材面積44萬hm2,有機肥需求缺口量大,而省內有機肥等綠色肥料產品數量少,很大部分有機肥靠省外供給,運輸成本較高,且良莠不齊,嚴重制約了貴州省特色農業的發展。因此,在新的時代背景下,若以市場化的理念重新認識秸稈的資源價值,將秸稈綜合利用與貴州特色農業產業通過有機肥為載體進行融合,以科研技術為依托,優質農化服務為橋梁,實施科學配方[9-10],精準施肥,必將形成一條秸稈綜合利用的產業鏈,對實現秸稈處理與貴州特色農業的發展具有重要現實意義。
當前,貴州省各地區“科特派”工作正在如火如荼的開展,一大批經驗豐富、科研力量雄厚的專家團隊正在各個鄉鎮開展系列科技服務工作,這些專家團隊源于各個高校和科研機構的不同領域,正是進行多產業融合發展不可多得的一支精干隊伍。若能充分利用當前的政策紅利,在利益分配機制、項目運營模式上進行創新,吸引新興綠色系列專用肥生產企業、有機肥等企業融入發展,并吸收大量科技人員、科研機構作為技術力量,通過“產學研檢用”等新型模式共同發展,將為秸稈產業化的建設奠定堅實的基礎。
秸稈回收的關鍵在于控制成本,設計建設以秸稈相對集中的村寨秸稈回收處置點,處置點應具備以下特點。一是就近設置。秸稈回收點設置在大量秸稈的產地,這樣可有效減少運輸,降低運輸與人工成本。二是投資小。各秸稈回收點占地面積小,所涉設備單一,投資小。三是操作簡單。秸稈回收點僅需作簡單的粉碎和翻堆工作,操作簡單,運營費用低,容易實施。四是可復制性強。可作為一種農村秸稈回收處置基本設施進行大范圍的推廣,形成大面積的秸稈回收網絡。五是以村集體為主體。為便于管理與實施,各秸稈回收點以一種小型集體經濟運營發展模式,由各村集體組織運營,逐步開展秸稈的回收、粉碎、初步發酵等工作。粉碎、發酵等初級功能,能對秸稈進行及時的粉碎和發酵,從而初步實現秸稈的就近回收、就近處理壓縮,有效減少秸稈的無效運輸,降低秸稈運輸成本,并推而廣之,最終構建一個由若干秸稈回收點構成的回收網絡體系,有效解決貴州省秸稈回收成本高、回收難的問題。
秸稈處置示范點建立后,可由相關科技人員開展必要的技術指導和培訓,制定相應操作規程及技術指標,從科學技術層面確保各秸稈回收點的秸稈發酵質量,達到統一的技術指標。之后,由綠肥生產企業組織對初步發酵后的秸稈兜底回收,進行綠色肥料的深加工,確保綠肥品質。
近年來,貴州省立足特色農業資源、發揮生態優勢,努力推進種植業結構的持續調整。貴州農業正處于一個越級的關鍵期,但基礎性肥料比重過大而綠色系列專用肥產品不足仍是貴州肥料行業的的基本現狀,加之貴州地理環境特殊,特色農業小環境小地域的區域性明顯,因此,以先進的技術配合成熟的檢測檢驗手段,針對性地開展“一地一肥、一品一方案”,全面開展土壤檢測、肥料配方等系列化服務工作,量身打造特色農業的綠色、高效、專用的綠色系列肥料,對貴州特色農業的發展具有很強的現實意義。科學配方,精準施肥無疑是秸稈制肥和特色農業的發力點和融合點,具有很大的實施空間。同時,秸稈的有償回收,也將提高農戶的收入,助力扶貧脫困。
隨著貴州經濟的發展,農村綜合發展能力已大幅度提高,山地秸稈肥料化綜合利用產業已具備基本條件,主要表現在以下幾個方面。
2018年,貴州省糧食作物產量1059.70萬t,則農作物秸稈產量至少在1 000萬t[8],如此巨大的資源量,亟需適合的方式處理,以有效解決秸稈焚燒帶來的系列問題。
貴州省自2015年啟動實施農村公路建設“三年會戰”以來,全省農村交通條件日益改善。現在,貴州農村公路實現全覆蓋,成為中國西部第一個實現建制村100%道路通暢的省份。特別是在“村村通”、“組組通”公路建設啟動以來,各地各部門快速推進,強力攻堅,正在全力打通脫貧攻堅“最后一公里”,農村公路網絡已形成。而機耕道的建設,更為秸稈的大量回收奠定了堅實基礎。
當前,貴州省立足特色農業資源、發揮生態優勢,努力推進種植業結構的持續調整,大力發展山地特色高效農業,現已取得了顯著的成績,經濟作物區域布局不斷優化。2019年初,貴州省明確提出了以茶、食用菌、蔬菜、生態畜牧、石斛、水果、竹、中藥材、刺梨等12個特色優勢產業為主導產業,大力推進特色產業發展,截至2019年12月底,全省投產茶園面積40.11萬hm2,食用菌種植規模達31億棒,蔬菜種植面積107.33萬hm2,水果產業種植面積達55.54萬hm2,中藥材種植面積43.67萬hm2、辣椒種植面積34.13萬hm2,同時,全省共有33.33 hm2以上壩區1 725個[11]。這些經濟作物的種植需要大量的有機肥,初步估計,至少每年需2 000萬t有機肥,而貴州有機肥企業不多,產量少,全省有機肥產能低于100萬t,遠低于貴州省對有機肥的需求量。按照《貴州省農業產業脫貧攻堅三年行動方案(2018-2020年)》規劃,2020年,全省將實現蔬菜種植面積 133.33萬hm2以上,投產茶園面積40萬hm2以上,中藥材種植面積 48萬hm2以上,可見,有機肥等綠色系列專用肥市場潛力巨大。
2008年國務院辦公廳印發《關于加快推進農作物秸稈綜合利用的意見》;2015年11月25日發展改革委、財政部、農業部、環境保護部聯合發出通知,要求各地進一步加強秸稈綜合利用與禁燒工作,力爭到2020年全國秸稈綜合利用率在85%以上;2019年中央一號文件明確要求推進畜禽糞污、秸稈、農膜等農業廢棄物資源化利用。可見,回收秸稈生產有機肥符合國家相關政策,是國家大力支持的重要方向。
當前,秸稈回收制肥系列技術成熟可靠。2012年以來,貴州省化工研究院圍繞現代特色農業對化肥減施增效、土壤改良、農產品品質提升等實際需求,在緩釋性肥料、中藥渣、秸稈、牲畜糞便等廢棄資源肥料化利用等方面開展了系列技術研究工作,承擔了多項省級研究課題,對綠色肥料的研制技術、綠色肥料與特色農業協同發展模式等進行了深入的探索與研究,取得了重大進展。完成了有機-無機緩釋型肥料、廢棄資源環保型快速發酵肥料化等新工藝、新產品的開發,并完成了系列制肥技術工程化應用的研究。成功開發玉米專用肥、馬鈴薯專用肥、獼猴桃專用肥等10余種專用肥品種,取得了良好的應用效果。所研制的功能性長效有機-無機復混肥,經田間試驗驗證“減施增效”效果明顯。
同時,貴州省化工研究院擁有一個集新型肥料創制技術研究、分析檢測、生產和應用示范為一體的喀斯特山地農化技術研發和服務綜合性平臺,主要通過測土配方,實施科學配方、精準施肥。自2016年以來,為解決秸稈焚燒帶來的環境污染問題,貴州省化工研究院提出以有償回收秸稈,制作有機肥,最終實現秸稈還田,發展持續農業的方式構建山地農業秸稈還田新模式,并與貴州省五谷惠生態農業科技有限公司緊密合作,開展秸稈有償回收制備有機肥,目前該項目已進行試運營階段,前期運行效果良好。
要廣泛加強宣傳秸稈焚燒的嚴重性及秸稈綜合利用的緊迫性,提高廣大群眾的禁燒意識和環保意識,積極主動地開展秸稈回收利用工作。
要在法制層面加強探索研究,對秸稈禁燒開展立法建設,進一步細化秸稈焚燒的責任、秸稈綜合利用的管理等,從法律層面遏制秸稈焚燒[12],同時,出具秸稈綜合處理的方案及建議,引導民眾對秸稈實施科學規范的回收處置。
要通過對秸稈肥料化科研項目、示范裝置建設、應用示范等項目進行立項傾斜和資金傾斜,引導秸稈資源肥料化利用項目的產業化。同時,設立秸稈資源綜合利用補貼經費,幫助秸稈資源肥料化利用項目的有效運營。
要在秸稈資源肥料化產業的運營過程加強利益分享機制的建設,利益向科研機構及生產企業傾斜,形成利益共同體,才能不斷實施技術革新、優化裝置,做實做強產業的發展基礎,促進秸稈資源肥料化產業的健康發展。
借助建設美麗鄉村的機遇,將秸稈回收點的建設納入總規劃,作為新型農村的一個必備基礎設施。這樣秸稈回收網絡才會又快又好地全面鋪開,大范圍的秸稈回收才有實施基礎。