陳木蘭，尹 雪，孫華程，薛樹媛

（1.興安盟畜牧工作站，內(nèi)蒙古 烏蘭浩特 137400；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031；3.興安盟農(nóng)業(yè)科學研究所，內(nèi)蒙古 烏蘭浩特 137400）

農(nóng)作物秸稈是一類具有豐富氮、磷、鉀及有機質(zhì)養(yǎng)分的可再生生物資源，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要副產(chǎn)品[1]。一直以來，農(nóng)作物秸稈都是農(nóng)民生活和農(nóng)業(yè)發(fā)展的寶貴資源。但是，在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)階段，農(nóng)作物秸稈資源的主要用途是不經(jīng)任何處理就直接用于肥料、燃料和飼料，這就導致農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)秸稈資源大量過剩問題日趨突出，特別是農(nóng)民就地焚燒農(nóng)作物秸稈所帶來的資源浪費和環(huán)境污染問題更是引起了全社會的關(guān)注。而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟、社會的發(fā)展及科技的進步，不僅為農(nóng)作物秸稈的利用開辟了新途徑和新方法，也使得農(nóng)作物秸稈的用途發(fā)生了轉(zhuǎn)變[2]。

我國是農(nóng)作物秸稈資源最為豐富的國家之一，其產(chǎn)量較大、分布較廣、種類較多，每年可生產(chǎn)的農(nóng)作物秸稈達6.4億t以上[3]。通過對近年來內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)作物秸稈資源情況的調(diào)查（見表1）可知，內(nèi)蒙古地區(qū)的農(nóng)作物秸稈資源儲量十分豐富，而興安盟是內(nèi)蒙古地區(qū)的糧食主產(chǎn)區(qū)之一，其農(nóng)作物秸稈資源也非常豐富。因此，筆者對內(nèi)蒙古興安盟的農(nóng)作物秸稈資源儲量和綜合利用現(xiàn)狀進行了闡述，并分析了半農(nóng)半牧區(qū)的草畜平衡情況，從而為該地區(qū)草原畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。

1 興安盟農(nóng)作物秸稈資源概況

1.1 興安盟種植業(yè)結(jié)構(gòu)

興安盟是內(nèi)蒙古自治區(qū)糧食主產(chǎn)區(qū)之一，地處東北玉米種植區(qū)，除主要農(nóng)作物玉米外，還有大豆、水稻、高粱、馬鈴薯以及雜糧農(nóng)作物等，年生產(chǎn)糧食總量穩(wěn)定在450萬t左右，副產(chǎn)物農(nóng)作物秸稈年總產(chǎn)量為630萬t左右。

表1 內(nèi)蒙古自治區(qū)主要糧食作物糧食產(chǎn)量和農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量 萬t

表2 興安盟主要糧食作物糧食產(chǎn)量和農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量 萬t

1.2 興安盟農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量

興安盟地處大興安嶺中段的東南麓及科爾沁大草原東北端，農(nóng)作物秸稈資源十分豐富，目前，該地區(qū)的耕地面積為90.95萬hm2，農(nóng)作物播種面積為77.72萬hm2，糧食產(chǎn)量在450萬t左右，年產(chǎn)農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量為630萬t左右。興安盟主要糧食作物的糧食產(chǎn)量和農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量資源調(diào)查結(jié)果見表2。由表2可以看出，興安盟的農(nóng)作物秸稈資源十分豐富，因此，推進以農(nóng)作物秸稈為原料的新型生態(tài)產(chǎn)業(yè)，具有得天獨厚的資源優(yōu)勢，而如何將農(nóng)作物秸稈的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，則關(guān)乎著興安盟的綠色發(fā)展和生態(tài)安全。

2 興安盟農(nóng)作物秸稈資源綜合利用方式

2015年開始，國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部秸稈處理行動啟動，興安盟作為該次行動的示范區(qū)域，在興安盟盟地方政府的強力組織推動下，興安盟農(nóng)作物秸稈“五料化”產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，為全盟農(nóng)牧業(yè)資源循環(huán)利用和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2.1 農(nóng)作物秸稈飼料化利用

2015年，興安盟財政列支5 000萬元專項資金支持合作社200多個村（鎮(zhèn)）購置了秸稈顆粒飼料加工機械，包括秸稈收獲機、打捆機、粉碎機、揉搓機等設(shè)備，使該地區(qū)的農(nóng)作物秸稈飼料化利用效率大幅度提高，而農(nóng)作物秸稈 “收—貯—運—用”有機結(jié)合的市場化、商品化綜合利用模式的開啟，也促進了興安盟傳統(tǒng)畜牧業(yè)向現(xiàn)代畜牧業(yè)的轉(zhuǎn)變。例如，突泉縣某生物質(zhì)能源開發(fā)公司年加工農(nóng)作物秸稈顆粒飼料和燃料設(shè)計能力達到5萬t；扎賚特旗某牧場自籌資金建成了年生產(chǎn)能力達5 000 t的農(nóng)作物秸稈顆粒飼料廠。

2.2 農(nóng)作物秸稈肥料化利用

農(nóng)作物秸稈肥料化主要是秸稈還田，包括秸稈直接還田、秸稈生物反應堆、秸稈腐熟（堆漚）還田和過腹還田4項技術(shù)。其中，秸稈直接還田是我國糧食主產(chǎn)區(qū)秸稈肥料化利用的主要技術(shù)，具有秸稈處理量大、成本低、生產(chǎn)效率高等特點，是大面積實現(xiàn)以地養(yǎng)地、提升耕地質(zhì)量、建立高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田的有效技術(shù)途徑[4-5]。

興安盟結(jié)合內(nèi)蒙古自治區(qū)干旱半干旱的實際氣候情況，重點推廣應用免耕秸稈覆蓋還田肥料化循環(huán)利用模式。

免耕秸稈覆蓋還田模式是國家大力倡導和推廣的一種保護性耕作模式，具有以下優(yōu)點：一是秸稈覆蓋還田可改善土壤物理性質(zhì)，增加氮、磷尤其是有機質(zhì)和速效鉀的含量，具有減緩土壤水分、蓄水保墑、調(diào)節(jié)地溫、調(diào)節(jié)土壤pH值、減低田間雜草密度、提高土壤生物活性等作用；二是利用免耕播種機將作物播種在覆蓋秸稈的土層里，可減少土壤擾動，防止水土流失，降低作業(yè)成本；三是播種時地表有大量的秸稈覆蓋，覆蓋程度表現(xiàn)為30%秸稈量、三分之一的秸稈高留茬和30%的秸稈覆蓋率時則可有效平衡土壤的水分和養(yǎng)分。

興安盟科爾沁右翼前旗在內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學院的技術(shù)指導下，自主研制了秸稈生物堆肥技術(shù)和配套的秸稈揉搓打捆機、粉碎回收機、翻堆機、撒肥機等，建成了以玉米秸稈為原料的秸稈有機肥生產(chǎn)廠、秸稈碳化肥生產(chǎn)廠等生物肥料加工基地，為興安盟的農(nóng)作物秸稈肥料化利用起到了積極的推動作用。

2.3 農(nóng)作物秸稈能源化利用

農(nóng)作物秸稈能源化是將秸稈資源經(jīng)物理轉(zhuǎn)化、化學轉(zhuǎn)化或生物轉(zhuǎn)化后，形成的一種清潔能源。目前可將農(nóng)作物秸稈的利用方式歸納為以下幾種：薪材燃燒、乙醇發(fā)酵、裂解液化、熱解氣化等[6]。

近年來，興安盟建成了年消耗農(nóng)作物秸稈5萬t的天然氣項目，以及建成了科爾沁右翼前旗拉格歹鄉(xiāng)興安村年消耗秸稈上萬噸產(chǎn)生6 000 m3的沼氣工程。

2.4 農(nóng)作物秸稈基料化、原料化利用

農(nóng)作物秸稈基料化利用包括食用菌基料、花木育苗基料以及草坪基料等。農(nóng)作物秸稈中含有豐富的碳、氮以及多種礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分，利用機械裝置粉碎后，按一定比例與其他配料混合均勻，再植入對應菌種，就可將其用作培養(yǎng)食用菌的基料[7-8]。目前國內(nèi)主要以食用菌基料為主，將農(nóng)作物秸稈用作食用菌基料是一項需要結(jié)合食品專業(yè)相關(guān)技術(shù)的利用方式，并且食用菌也具有較高的藥用和營養(yǎng)價值。農(nóng)作物秸稈基料化生產(chǎn)食用菌不僅投資少、周期短、見效快，而且可以減少占用土地，興安盟每年利用秸稈基質(zhì)的食用菌超過百萬棒。

在農(nóng)作物秸稈原料化利用方面，秸稈炭化、秸稈制瓦、秸稈碳板、秸稈育秧基質(zhì)等項目落戶興安盟。當?shù)匾恍┥锟萍脊疽呀?jīng)利用農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)了碳板環(huán)保裝修材料、秸稈瓦等建筑材料。

3 農(nóng)作物秸稈資源綜合利用政策措施

2016—2017年，國家大力投資支持興安盟農(nóng)作物秸稈綜合利用工作，興安盟盟地方政府也高度重視秸稈產(chǎn)業(yè)化工作，并將其納入重要議事日程，常態(tài)化推進。興安盟盟地方政府積極整合權(quán)威智庫專家、先進技術(shù)項目及投資配套等資源，對該地區(qū)的秸稈資源綜合利用產(chǎn)業(yè)進行了系統(tǒng)規(guī)劃、綜合布局，同時，興安盟行政公署同國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部內(nèi)蒙古城市規(guī)劃市政設(shè)計研究院和北京市朝陽區(qū)國際綠色經(jīng)濟協(xié)會共同編制完成了 《興安盟秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)規(guī)劃（2016—2020年）》，明確了該地區(qū)未來秸稈產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展路徑、主要目標和戰(zhàn)略任務，帶動了地方企業(yè)、合作社的發(fā)展。

2016年興安盟完成農(nóng)作物秸稈粉碎還田1.74萬hm2，農(nóng)作物秸稈有機肥漚制還田893.78 hm2，保護性耕作1 914.29 hm2，建設(shè)草料庫250處共22.12萬m3，青黃貯窖 226處共 7.5萬m3，完成青黃貯飼料5.05萬t，制成顆粒飼料1 650 t，扶持農(nóng)作物秸稈飼料顆粒燃料和收貯運企業(yè)26家，購置秸稈收貯運及加工機械設(shè)備等722套，顆粒燃料節(jié)能爐具2 062臺。

2017年興安盟種植青貯作物面積達到了9.67萬hm2，貯存青貯農(nóng)作物秸稈140萬t，黃貯農(nóng)作物秸稈125萬t，青黃貯窖累計達到471萬m3，草料棚58萬m3，秸稈收貯運主體1 863個，秸稈加工利用主體179個，秸稈收貯運及加工機械設(shè)備2.2萬臺（套）。

4 興安盟農(nóng)作物秸稈綜合利用現(xiàn)狀

4.1 “五料化”利用提高了興安盟農(nóng)作物秸稈資源的總體利用水平

據(jù)初步統(tǒng)計，目前興安盟的農(nóng)作物秸稈“五料化”利用總量達420萬t左右，農(nóng)作物秸稈綜合利用率占可收集秸稈資源量的78%，比2015年53%的綜合利用率提高了25%，為興安盟全面實施質(zhì)量興農(nóng)和綠色發(fā)展戰(zhàn)略、改善農(nóng)村牧區(qū)人居環(huán)境和生態(tài)環(huán)境、促進生態(tài)文明和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)步伐奠定了一定基礎(chǔ)。興安盟盟地方政府還將進一步加大政策扶持，給予加工企業(yè)一定的補貼，拓寬農(nóng)作物秸稈利用研究領(lǐng)域，以提高副產(chǎn)物的利用率。

4.2 飼料化利用依然是興安盟秸稈資源利用的主攻方向

興安盟是以畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè)并重的半農(nóng)半牧地區(qū)，其草原面積為226.86萬hm2，可利用草原面積為212.30萬hm2，天然草原牧草總產(chǎn)量86.65萬t。2016年，興安盟的家畜存欄總數(shù)為572.51萬只（頭、匹），飼料秸稈的需求量約 130.60萬 t（見表3）。興安盟牧區(qū)有限的天然草地，其利用狀況遠遠超出合理利用的極限，通過對比表2中興安盟農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果家畜能夠充分利用年可收集秸稈資源總量的25%，將會減輕家畜對草場的破壞，提高草原載畜量，從而達到草原畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目的。

表3 興安盟家畜存欄情況及飼料秸稈需求量

5 農(nóng)作物秸稈利用過程中存在的突出問題

5.1 機械化利用程度低，成本較高

農(nóng)作物秸稈綜合利用比例低，其根本原因在于秸稈收集比較困難，收集成本較高。興安盟農(nóng)作物秸稈資源比較分散，通過人工收集，難以大批量運輸和存放；運用機械設(shè)備打捆收集，成本較高，并且農(nóng)作物秸稈的售價較低，綜合效益低。因此，興安盟的農(nóng)作物秸稈機械化利用程度較低。據(jù)統(tǒng)計，興安盟農(nóng)作物秸稈直接用于廢棄和焚燒的數(shù)量占其年產(chǎn)農(nóng)作物秸稈總量的50%以上，這就導致大部分地區(qū)出現(xiàn)草、耕地和畜三者之間的關(guān)系失調(diào)。

5.2 氣候?qū)r(nóng)作物秸稈利用效率的影響

興安盟地區(qū)多采用機械粉碎的方式來實現(xiàn)農(nóng)作物秸稈的直接還田，而對促進農(nóng)作物秸稈腐化的生物菌等微生物措施利用嚴重不足。但是，由于興安盟的冬季時間較長，溫度過低，農(nóng)作物秸稈中微生物的適應性嚴重受限，因此，采用秸稈機械粉碎直接還田，會使農(nóng)作物秸稈在短時期內(nèi)難以腐化，這就在一定程度上影響了農(nóng)作物的播種以及種子的發(fā)芽率，從而導致農(nóng)民對農(nóng)作物秸稈機械粉碎直接還田的認可度有所下降，轉(zhuǎn)而采取直接焚燒的方式對農(nóng)作物秸稈進行處理。

5.3 農(nóng)作物秸稈自身的物理及機械特性

在農(nóng)作物秸稈原料的干燥、粉碎、輸送、貯存和加工等過程中，原料的物理及機械特性是系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備設(shè)計、選型的基礎(chǔ)參考依據(jù)。農(nóng)作物秸稈的物理特性主要包括粒度、含水率、堆積密度以及原料與外界的摩擦系數(shù)、原料內(nèi)部之間的摩擦系數(shù)和流動特性等。由于粗飼料的來源不同，粉碎農(nóng)作物秸稈的原料特性也不同，但是，因為沒有科學的處理方法，導致興安盟的部分合作社在利用玉米、小麥、稻谷等農(nóng)作物秸稈時沒能將農(nóng)作物秸稈中的營養(yǎng)價值完全提取出來，造成了利用農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)的飼料，其營養(yǎng)價值不高，致使農(nóng)牧民貯存的粗飼料資源出現(xiàn)只有數(shù)量沒有質(zhì)量的問題。

6 建議

6.1 建立農(nóng)作物秸稈綜合利用循環(huán)經(jīng)濟示范點

發(fā)展農(nóng)作物秸稈綜合利用技術(shù)，需要加強對基層技術(shù)人員在農(nóng)作物秸稈綜合利用方面的技術(shù)水平，從根本上解決農(nóng)牧民在農(nóng)作物秸稈綜合利用過程中所產(chǎn)生的技術(shù)問題。建立農(nóng)作物秸稈綜合利用循環(huán)經(jīng)濟示范點，增強農(nóng)作物秸稈綜合利用設(shè)施、工藝能力與技術(shù)。除此之外，內(nèi)蒙古自治區(qū)政府也要從資金和政策上給予扶持，相關(guān)部門之間也要加強管理，相互配合，相互促進。制定從稅收、保護、土地等方面有利于農(nóng)作物秸稈綜合利用的政策，以促進農(nóng)作物秸稈綜合利用技術(shù)難點問題的解決。農(nóng)作物秸稈技術(shù)系統(tǒng)的綜合利用體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟的特征，因此，要依據(jù)新農(nóng)村建設(shè)的基本要求，積極、主動地建立農(nóng)作物秸稈綜合利用的循環(huán)經(jīng)濟示范點，從而使農(nóng)作物秸稈及其所依托的各種生物廢棄物資源得以充分運用。

6.2 統(tǒng)籌兼顧，因地制宜

制定科學合理的措施，以保障在農(nóng)作物秸稈收入、貯存、運輸和運用等各個環(huán)節(jié)過程中均能最大限度地利用秸稈資源。同時提高農(nóng)作物秸稈收貯運過程中的機械化水平，研制出適合于小面積非連片種植區(qū)的農(nóng)作物秸稈收獲機組。根據(jù)興安盟不同秸稈資源的特性以及當?shù)丶倚蟮纳硇枨?，開展技術(shù)研發(fā)和技術(shù)示范，以提高農(nóng)作物秸稈資源在家畜飼料配方中的比例和家畜對農(nóng)作物秸稈資源飼料化的利用效率。

農(nóng)作物秸稈是非常寶貴的資源，當前興安盟在農(nóng)作物秸稈利用過程中還存在著較為嚴重的浪費問題，而提高農(nóng)作物秸稈的利用率則可以極大程度地減少資源的浪費，從另一方面來說，還可以實現(xiàn)該地區(qū)的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。但是，農(nóng)作物秸稈的綜合利用是一項長遠而又復雜的工作，因此，還需要興安盟的科技人員與政府部門的相互合作和大力推進。