謝向陽,朱擁軍,朱圳玥
(1.新疆天業節水灌溉股份有限公司,新疆 石河子 832000;2.第八師炮臺土壤改良試驗站;3.廣東外語外貿大學)
十九大報告提出“推進資源全面節約和循環利用”、中央一號文件確立了鄉村振興戰略,發展現代農業,促進農業提質增效。要實現鄉村振興就必須轉變傳統農業發展理念,推進農業綠色發展和資源節約循環利用,提高農業的競爭力和可持續發展能力。農作物秸稈是一種非常寶貴的資源,農作物秸稈綜合利用的方式包括飼料化、燃料化、基料化、肥料化和原料化,這5 種方式是目前我國農作物秸稈綜合利用的主要方式[1]。通過促進農作物秸稈資源化利用不僅能夠解決鄉村環境污染問題,改善農村生態環境,還能解決農業資源短缺問題,降低農業生產成本,增加農民收入,提高農業的經濟效益。本文以第八師石河子市為例進行相關分析。
第八師石河子市的秸稈利用率較高,達到98%以上,但依然存在利用效能不高、充分挖掘和發揮秸稈效益不足的問題,而秸稈的綜合利用是一項長遠而又復雜的工作,提高并發揮秸稈效益也是實現可持續發展和鄉村振興的有效途徑和手段。
近年來,國家加快推進農作物秸稈資源的綜合利用,提出2020 年全國農作物秸稈綜合利用率達到85%以上,第八師連續4 年秸稈綜合利用率高于全國85%的標準,主要方式是秸稈還田,其他方式較少。農作物吸收和轉化的養分形成有機物后,有40%養分滯留在作物的秸稈中,很難被作物直接利用。秸稈富含氮、磷、鉀、鈣、鎂等微量元素,是一種具有多種用途的可再生的優質生物資源。第八師農作物秸稈數量大且分布廣,具有很大的利用潛能,加大開發利用秸稈資源對減少環境污染、發展農業循環經濟、增加農民收入和促進鄉村振興具有重要意義。
第八師現有耕地秸稈總量為257.40萬t,可收集量為251.60萬t,可利用量為246.80萬t,可循環再利用的資源量巨大。據第八師石河子市農作物秸稈資源化利用統計數據(圖1),自2020 年以來,秸稈綜合利用率達到98.07%,目前主要的利用方式是秸稈還田,占90.5%,原料化利用占6.0%,飼料化利用占2.8%,基質化利用占0.3%。秸稈本身是一種可再生的資源,推進秸稈綜合利用,對于穩定農業生態平衡、緩解資源約束、減輕環境壓力都具有十分重要的意義。但由于農作物秸稈種類多、產量大、分布廣、季節性強、堆積密度和能量密度比較低以及儲運空間大等特點,比較效益較低,加上財政補貼不到位,職工參與秸稈綜合利用的積極性不高,嚴重制約了其大規模資源化利用。

圖1 第八師石河子市農作物秸稈資源綜合利用分布圖
農作物秸稈是農業廢棄物的一種,它是實現農業可持續發展和生態農業發展的寶貴資源,其綜合利用已逐步成為農業和農村社會經濟可持續發展的必然要求。近年來,第八師石河子市秸稈綜合利用途徑不斷拓寬,科技水平明顯提高,綜合效益快速提升。目前主要是發展以“龍頭企業+公司或合作社+農戶”的模式,促進秸稈的原料化和飼料化利用。秸稈原料化利用方面主要是利用秸稈來生產制造紙漿原料,現以石河子市國力源環保制漿有限公司為例進行有關分析。
石河子市國力源環保制漿有限公司,是一家匯集“環保、生物、農業與生物質資源利用科技”的高科技企業,公司自主研發的技術在綠色創新上主要是以農作物秸稈為制漿造紙的原材料,與傳統工藝造紙相比,做到閉循環,不排放污水,具有較好的成本效率優勢,目前2期10萬t生產線投資接近2.6億元。
2021年企業收購農作物秸稈5萬t,主要是棉秸稈,2022年計劃收購20萬t棉秸稈,計劃棉秸稈收購面積在10萬~14萬hm2。秸稈制漿效益計算:3 t棉秸稈成本約1 650元,輔助材料約400元,可以生產1 t紙漿,目前國內售價2 500~3 000元/t,利潤在500~1 000元/t,2022年計劃利潤在5 000萬~10 000萬元,效益可觀。
第八師石河子市目前的機械采收及收貯運成本高,費用在400~480元/t,其中:采收0.47 hm2地可收1 t棉秸稈,成本約175元/t,二次打包費用約140元/t,短運輸+長運輸約120元/t,貯藏場地費用含二次裝卸15元/t,土地承包戶費用20元/t;因企業收購對水分和殘膜有質量要求,扣雜在5%~10%,收購價為500~550元/t,秸稈利潤在35~55元/t,加之運輸過程中不可控因素,投入產出效益低,秸稈收貯和再利用的比較效益低,導致團場種植戶積極性不高,多將秸稈直接還田。企業出現原料難,因控制成本的要求,收購價到極限,阻礙了秸稈再利用的途徑,供需矛盾是難題。
原本種植戶為了回收殘膜,必須將秸稈粉碎還田,費用支出在25~28元/667 m2,采取這種方式比較簡單,方便又省工。秸稈回收則需要專業的機械設備,目前此類裝備較為短缺,而秸稈自身密度低、水分高、質地松散、易霉變和腐敗等特性,導致其貯運較難。第八師石河子市作物的種植方式為一年一熟,收獲季節集中在9~10月,氣溫較低,作物大多數活稈成熟,秸稈水分較多,而企業收購的秸稈要求含水率不高于20%,因此,剛收獲的秸稈需要晾曬4~7 d方可打包,很多種植戶因其收貯運輸過程不方便、比較效益不顯著、政策上支持力度小而放棄秸稈資源回收利用。
棉秸稈的回收存在著分散性、體積大、運輸費用較高、季節性、回收比較成本較低等問題。由于秸稈產出季節性強,為了能夠維持企業連續生產,要求企業在農作物收獲季節收購充足的原料進行儲備,但秸稈原料蓬松,占地大,不易運輸,資金占用大,收儲運成本高。此外,秸稈含有淀粉等糖類,易腐朽和霉變,不易保存,給應用帶來困難。同時產地分散,運輸成本高,風險大。正是因為這些問題的存在,嚴重制約了農作物秸稈資源的回收力度。
在農作物秸稈綜合利用過程中,由于相配套的收貯運機械設備缺乏,無法快速收貯運,影響了秋天犁地和來年的農業生產,效率低,成本高,企業與種植職工抵觸情緒大,雖然近兩年機械化設備的利用情況已經得到改善,但與秸稈回收生產的實際需求相比,設備缺口還較大。
第八師石河子市農作物秸稈資源化利用過程中政府支持力度、技術推廣等方面還存在著一些不足。由于相關的補貼政策不到位、行業標準缺乏、技術水平不高,以及團場優惠政策不配套等因素,企業與職工參與的積極性不強。
政府積極籌措資金,加大補貼政策落實;盡快制定行業標準,研究制定鼓勵龍頭企業發展的政策,調動團場職工的積極性;扶持和促進收儲運秸稈農業機械的開發,以促進秸稈的高效利用。
以龍頭企業為主體,以資金投入、技術推廣、全產業鏈帶動模式來推廣秸稈的綜合利用;大力推進龍頭企業科技創新、聯農帶農,使龍頭企業成為農業結構調整的“領頭羊”和提升產業鏈價值鏈的“火車頭”,對一批規模大、實力強、具有創新潛質的重點龍頭企業,采取“一企一策”給以重點扶持,著力打造一批具有競爭力和有較大影響力的農業領軍企業。
通過種養加、產供銷、貿工農一體化經營,把農業生產的產前、產中和產后各環節聯結為一個完整的產業鏈,有效提高秸稈環節的比較利益和增值能力,引導和組織分散的小生產者轉變為社會化大生產的組織形式,實現優勢互補和產業促進,共同抵御市場風險,建立農業增效、職工增收,良性循環、協調發展的新型團場秸稈利用機制。
4.4.1 做飼料
秸稈可以加工制作飼料,比如青貯飼料、黃貯飼料、氨化飼料等,經測算,1 t秸稈做成飼料,售價在1 000元/t,10 000 t飼料可飼養2 000頭牛或4 000只羊,可解決畜牧業發展的飼料短板。
4.4.2 做基質
秸稈制作基質,加入其它配料,可生產食用菌。經測算,1 t秸稈可生產食用菌的產值高達5 000元,其廢菌包還可還田當作肥料。
4.4.3 做肥料
秸稈可以加工制作肥料,比如碳基肥料,經測算,1 t秸稈可制成肥料300 kg,加入大量元素后,售價在3 000元/t,碳基肥料既可滿足作物生長的需要,又可改良土壤結構,增強肥料吸收利用率,達到增產目的。
綜上所述,通過引進先進實用的農作物秸稈綜合利用新技術,推廣秸稈還田、飼草加工及資源化回收利用等,形成行之有效的秸稈資源化綜合利用模式,促進高效生態農業和節糧型畜牧業的快速發展,盡快實現傳統農業向可持續發展的現代化循環農業轉型,從經濟效益和生態效益的角度來看,農作物秸稈綜合利用具有廣闊的發展前景。