安生財

(西寧市湟中區(qū)農(nóng)機推廣站,青海 湟中 811600)

國外秸稈利用時間較早,技術(shù)相對成熟,已形成相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈,并通過科技與創(chuàng)新為農(nóng)作物秸稈的綜合開發(fā)利用找到了多種用途,丹麥?zhǔn)鞘澜缟鲜紫仁褂媒斩挵l(fā)電的國家,農(nóng)民收獲糧食后,把秸稈賣給電廠,和煤、油、天然氣相比,秸稈成本低、污染少。此外,秸稈燃燒后的草木灰還可以無償?shù)胤颠€給農(nóng)民作為肥料。在美國,秸稈的用途很廣,可用作飼料、手工制品等,有的地方還用來蓋房[1]。

從國內(nèi)看,秸稈綜合利用發(fā)展起步較晚。2008年,國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加快推進農(nóng)作物秸稈綜合利用的意見》(國辦發(fā)[2008]105號)以來,各地區(qū)、各部門積極采取有效措施,不少地區(qū)通過積極探索獲得了許多有益的經(jīng)驗和辦法。如利用秸稈造紙或者生產(chǎn)無甲醛系列秸板,用作高檔家具、高檔包裝、高檔建筑材料以及高檔音箱等基材,既能增加農(nóng)民收入,還能出口增加外匯收入,使秸稈資源轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢,鼓勵農(nóng)民擴大養(yǎng)殖規(guī)模,使秸稈成為牛羊的粗飼料[2]。

本文對青海省農(nóng)作物秸稈綜合利用現(xiàn)狀及存在的問題等方面進行綜述,并對今后秸稈的綜合利用進行了展望,以期給秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)化,提高農(nóng)戶收入,發(fā)展綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)提供參考。

1 青海省主要農(nóng)作物種植情況

青海省位于中國西北內(nèi)陸,氣溫受地形的影響較大,其總的分布形式是北高南低。東部耕地占全省總耕地面積的90.8%[3]。青海主要農(nóng)作物有油菜、小麥、馬鈴薯、玉米和蠶豆等。2022年全省主要農(nóng)作物總播種面積9.49×107hm2。其中小麥2.75×107hm2,玉米3.53×106hm2,馬鈴薯1.53×107hm2,油菜3.02×107hm2,其他作物1.86×107hm2。

2 青海省農(nóng)作物秸稈綜合利用現(xiàn)狀

2.1 秸稈總的產(chǎn)生量及利用量

由表1可知,2022年青海省主要農(nóng)作物秸稈產(chǎn)生量為2.72×106t,可收集量為2.40×106t,秸稈利用量為2.173 4×106t,秸稈綜合利用率為90.56 %。小麥的秸稈產(chǎn)生量最高,為0.77×106t;其次為油菜和馬鈴薯,分別為0.74×106t、0.63×106t。由表2可知,其中秸稈飼料化利用率最高,49.28%;其次是肥料化利用率占40.49%;燃料化、基料化、原料化利用共占10.23%。綜合來看,小麥、油菜、馬鈴薯等農(nóng)作物為青海省秸稈主要產(chǎn)生來源,而利用途徑以飼料、肥料化為主。

表1 2022年青海省主要農(nóng)作物秸稈產(chǎn)生量

表2 2022年青海省主要農(nóng)作物秸稈利用量

2.2 麥類秸稈利用

2022年青海省全域內(nèi)小麥秸稈產(chǎn)生量為0.77×106t,小麥秸稈綜合利用中,83%作為肥料,16%作為飼料,剩余部分作為燃料。燕麥全部都作為牛羊飼料,小麥、青稞的秸稈本身是可以直接做食草動物飼料,粉碎飼喂,但是適口性比較差,采食量較少,營養(yǎng)價值也非常低。小麥秸稈的營養(yǎng)成分比例為干物質(zhì)95%、粗蛋白3.6%、粗脂肪1.8%、粗纖維41.2%、無氮浸出物40.9%、灰分7.5%[4]。為提高小麥秸稈的適口性、附加值,小麥、青稞秸稈通過揉絲機加工后,進行飼喂牲畜。

2.3 油菜秸稈利用

2022年青海省油菜秸稈產(chǎn)生量為0.74×106t。油菜稈的干物質(zhì)含量為92%左右,干物質(zhì)中粗蛋白含量為3.5%,中性洗滌纖維含量為80%,酸性洗滌纖維含量為61%,粗脂肪含量為5%,粗灰分含量為5.7%,鈣素含量為0.63%,磷素含量為0.26%。由于油菜秸稈的營養(yǎng)價值較低,過去精飼料未出現(xiàn)時,經(jīng)過粉碎磨粉之后可作為豬飼料,現(xiàn)在由于養(yǎng)殖大戶在養(yǎng)殖時快速育肥,舍棄了油菜秸稈等粗飼料,改用精飼料為主要原料。油菜秸稈大部分進行了還田處理[5]。

2.4 馬鈴薯秸稈利用

2022年青海省馬鈴薯秸稈產(chǎn)生量為0.63×106t,馬鈴薯秸稈中的成分主要為纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、水分及其他物質(zhì)。秸稈中含水量較高,大約在80%～90%左右,大部分農(nóng)戶和合作社在馬鈴薯收獲前,通過機器和人工兩種殺秧方式,將馬鈴薯植株割倒,通過晾曬后腐爛至田間,直接還田[6]。

2.5 秸稈加工情況

青海省秸稈加工企業(yè)較少,以西寧市湟中區(qū)為例,湟中區(qū)秸稈綜合利用加工企業(yè)共有兩家,其中一家為湟中天興草業(yè)公司。該企業(yè)突破秸稈綜合利用技術(shù)瓶頸,形成了從秸稈回收、儲存、深加工、銷售為一體的農(nóng)作物秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)化新模式。據(jù)初步估算,每年可收集加工麥類秸稈3 300 t,向市場提供優(yōu)質(zhì)柔絲草2 500 t,銷售額達(dá)400萬元,純收入達(dá)43.75萬元。而另一家農(nóng)作物秸稈深加工企業(yè)為青海蕓婷農(nóng)牧開發(fā)有限公司。該企業(yè)以油菜秸稈為原料,通過切碎、粉碎、除塵、烘干、壓縮等一系列工藝之后,再輔助木材邊角料粉末混合固化成型后,形成長度8～10 mm固體顆粒。作為生物質(zhì)燃爐原料,所達(dá)到的燃燒值可與煤炭相當(dāng)。據(jù)調(diào)查,該企業(yè)每年消耗油菜秸稈5 000 t,銷售額可達(dá)100萬元,有效地解決了油菜秸稈資源化利用的難題。

3 青海省秸稈綜合利用的主要類型

3.1 秸稈還田

秸稈還田可分為直接還田、過腹還田和堆漚還田。直接還田是將秸稈粉碎或留高茬還田及田面覆蓋等方式,農(nóng)作物機收的同時將秸稈粉碎(或切碎)拋撒在耕地表面,再由拖拉機牽引翻轉(zhuǎn)犁、深松機、旋耕機等機具將秸稈翻埋至耕作層以下;過腹還田是指將秸稈作為飼料,在食草動物腹中消化吸收一部分營養(yǎng)物質(zhì),其余變成糞便后作為肥料,施入土壤的方式;堆漚還田是將農(nóng)作物秸稈充分高溫腐熟以后,通過人為調(diào)節(jié)和控制,加入畜禽糞便、多種微量元素和生物菌,加工成生物有機肥還田[7]。直接還田是把作物秸稈直接翻耕入土用作基肥,或用作覆蓋物的措施。可將秸稈深埋至20 cm以下的耕地層,在進行粉碎和深埋時要加入腐熟劑,讓秸稈能夠快速腐爛,避免影響翌年春播耕種。秸稈直接還田具有處理秸稈量大、簡單易行、生產(chǎn)效率高等特點,但是病蟲害較多;過腹還田具有肥效高、成本低,但是要高度依賴養(yǎng)殖場完成;堆漚還田病蟲害比較少、肥效高,但是技術(shù)要求多、復(fù)雜繁瑣。

3.2 秸稈飼料化利用

秸稈揉絲化加工技術(shù)通過對秸稈進行機械切碎、揉絲加工,使之成為柔軟的絲狀物,有利于反芻動物采食和消化的一種秸稈物理化處理手段,主要的設(shè)備有旋切機、圓筒篩、打包機、傳送皮帶等[8]。

通過揉絲加工不僅分離了秸稈中纖維素、半纖維素與木質(zhì)素,而且通過滾筒篩等裝置分離出大部分灰塵。經(jīng)過揉搓絲化的秸稈質(zhì)地松軟,不僅能提高其適口性,而且有助于牛羊的消化吸收。

作業(yè)時要按照操作規(guī)程進行,戴好口罩、眼罩等防護用具,在入料口要檢查秸稈中是否有鐵絲、砂石等硬物,防止損壞機器,注意用電、用火安全,以免發(fā)生安全事故。

3.3 秸稈燃料化利用

秸稈燃料化利用技術(shù)(顆粒)是指通過將秸稈粉碎成松散細(xì)碎料,在高溫、高壓條件下,擠壓成質(zhì)地致密的棒狀的成型燃料。在物料進入成型設(shè)備之前,還可以在物料中加入黏結(jié)劑,提高成型效果。主要的設(shè)備有切碎機、混合機、液壓機、輸送機、烘干機、冷卻器、生物質(zhì)燃料鍋爐等[9]。

通過秸稈壓縮固定成型,易于儲存和使用。經(jīng)過烘干,減少了大量的水分,提高生物質(zhì)燃爐的使用年限,但是該技術(shù)建設(shè)成本較高,占地面積較大[10]。

按照操作規(guī)范完成作業(yè),注意秸稈的含水量,要保持在20%以下,設(shè)施要安裝除塵設(shè)備,達(dá)到環(huán)保要求[11]。

4 青海省農(nóng)作物秸稈綜合利用存在的問題

4.1 資金投入和扶持力度不夠

農(nóng)作物秸稈綜合利用是一個系統(tǒng)性工程,包括秸稈收集、運輸、儲存、加工、銷售等環(huán)節(jié),每一個環(huán)節(jié)資金需求量較大,利用回籠資金周期長,這讓很多農(nóng)戶和合作社望而卻步,阻礙了民間資本對秸稈資源化產(chǎn)業(yè)的投資,青海省每年的專項資金少之又少,只能分配至5到6縣區(qū),缺乏連續(xù)性資金補助,導(dǎo)致農(nóng)戶和合作社對于秸稈綜合利用的積極性不高,制約農(nóng)作物秸稈資源化利用發(fā)展[12]。

4.2 氣候地形限制秸稈資源化利用發(fā)展

青海省地處2 200 m以上的高海拔地區(qū),溫度低、空氣濕度小,空氣稀薄、日照強,不適應(yīng)秸稈全量還田,即使部分還田時,秸稈無法快速腐爛,翌年春播時,殘余秸稈影響機械化播種,影響作物產(chǎn)量,限制秸稈全量還田技術(shù)發(fā)展,在秋收期間,雨水較為頻繁,秸稈含水量較高,如果秸稈收集不及時,容易造成秸稈腐爛、適口性差等問題。同時由于農(nóng)作物種植地塊小而分散,且多為丘陵地區(qū),農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施較弱,導(dǎo)致秸稈收集儲運成本過高,產(chǎn)業(yè)化利用原料供應(yīng)供給不暢通,無法及時向下游企業(yè)供給原材料,市場供應(yīng)不及時,影響企業(yè)生產(chǎn)效率[13]。

4.3 秸稈收儲運體系不完善

農(nóng)作物秸稈收集有很強的季節(jié)性,收獲期較短。秸稈本身不易防火、防水的特點,因此難以長期儲存。當(dāng)前青海省秸稈收儲運體系建設(shè)仍處于發(fā)展階段。秸稈運輸依靠拖拉機作為主要運輸,未形成一定的規(guī)模,專業(yè)化程度低。秸稈收儲運只能依靠專業(yè)合作社自給自足。秸稈打捆社會服務(wù)程度低,秸稈收儲存點少且分布不均衡,造成秸稈運輸時間長、成本高,降低了農(nóng)戶秸稈收集的積極性[14]。

4.4 秸稈產(chǎn)業(yè)發(fā)展薄弱

由于建設(shè)秸稈加工企業(yè)投資大、成本高、回籠資金周期長、土地審批難等原因。以青海省西寧市湟中區(qū)為例,湟中區(qū)僅有兩家秸稈加工企業(yè),麥類秸稈加工企業(yè)只有一家,主要以飼料化利用為主。由于產(chǎn)出量低、規(guī)模小、生產(chǎn)技術(shù)不成熟、成本高,無法與外省優(yōu)質(zhì)揉絲草進行有力的競爭。而馬鈴薯、油菜秸稈產(chǎn)業(yè)化發(fā)展一直存在困境,雖然有一家生物質(zhì)顆粒燃料秸稈加工企業(yè),但是依然不能滿足整個區(qū)域內(nèi)的馬鈴薯、油菜秸稈資源化利用的需要。而秸稈原料化、產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展一直是空白,如何將青海省秸稈五料化利用產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?、專業(yè)化、多樣化發(fā)展是當(dāng)前工作的重中之重[15]。

5 青海省農(nóng)作物秸稈綜合利用改進措施

5.1 加大資金投入

積極申請秸稈綜合利用專項資金,扶持一批市場主體,對一些秸稈深加工企業(yè)進行政策扶持,給予優(yōu)惠的政策、技術(shù)支持,培育上游收集秸稈市場主體,扶持下游秸稈加工企業(yè),雙管齊下,提升農(nóng)戶、合作社、企業(yè)秸稈資源化利用的積極性。

5.2 因地制宜,合理還田

按照青海省氣候、種植特點及作物種類,因地制宜示范推廣秸稈科學(xué)還田適用技術(shù),采用秸稈粉碎旋耕還田、粉碎深翻還田、秸稈免(少)耕保護性耕作等,并結(jié)合深松整地、病蟲害綜合防治等農(nóng)藝措施,形成適應(yīng)機械化生產(chǎn)、助力后茬作物穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的秸稈還田規(guī)程,推進秸稈就近就地輕簡化科學(xué)還田,提高土壤鉀元素利用率,促進農(nóng)田土壤固碳增匯,鞏固提升土壤綜合生產(chǎn)能力。結(jié)合畜禽糞污資源化利用工作,鼓勵和支持大型畜禽場或有機肥生產(chǎn)企業(yè)購置秸稈處理和生產(chǎn)有機肥裝備,建設(shè)秸稈有機肥生產(chǎn)線,擴大秸稈制作有機肥消納量[16]。

5.3 完善秸稈收儲運體系

建立健全政府推動、秸稈加工企業(yè)和收儲組織為軸心、經(jīng)紀(jì)人參與、市場化運作的秸稈收儲運體系。以秸稈深加工企業(yè)為中心,建立收儲中心,并根據(jù)秸稈收集半徑分區(qū)設(shè)置多級收儲站;政府部門鼓勵和支持農(nóng)村專業(yè)合作社、家庭農(nóng)牧場、種糧大戶等新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體開展秸稈打捆離田社會化服務(wù),減少秸稈收集作業(yè)成本;鼓勵秸稈加工企業(yè)與農(nóng)業(yè)新型經(jīng)營主體、農(nóng)戶簽訂合作協(xié)議,發(fā)展訂單式的秸稈收儲加工;加大對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),并培育一支有實力的秸稈運輸隊伍,通過線上線下等多種形式,進行秸稈運輸叫車服務(wù),推動秸稈運輸專業(yè)化、規(guī)?；?、經(jīng)濟化發(fā)展,通過多策并舉,逐步形成市場化的秸稈收儲供應(yīng)能力[17]。

5.4 推動秸稈資源化利用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

堅持政府引導(dǎo)、市場運作的原則,圍繞農(nóng)作物秸稈五料化利用,積極培育農(nóng)作物秸稈資源利用的市場主體,擴展產(chǎn)業(yè)鏈、降低生產(chǎn)成本,優(yōu)化秸稈資源化利用產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),推進秸稈基料、原料化利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。支持引導(dǎo)企業(yè)、專業(yè)合作社、家庭農(nóng)牧場、種植大戶積極發(fā)展以秸稈為主要基料的栽培食用菌技術(shù),擴大秸稈基料化利用規(guī)模。鼓勵發(fā)展以秸稈為原料的造紙、新型建材、復(fù)合材料、降解膜、餐具等加工產(chǎn)業(yè),延伸秸稈原料化利用產(chǎn)業(yè)鏈,提高產(chǎn)業(yè)化利用水平[18]。

6 青海省農(nóng)作物秸稈綜合利用展望

青海省在生態(tài)環(huán)境保護工作當(dāng)中一直走在全國的前列,當(dāng)前應(yīng)當(dāng)抓住機遇,以綠水青山,就是金山銀山為行動準(zhǔn)則,大力發(fā)展秸稈利用產(chǎn)業(yè),補短板,強弱項,借鑒國內(nèi)外秸稈發(fā)展成功案例,積極探索適合本區(qū)域的秸稈利用方式,通過政府引導(dǎo)、企業(yè)參與、資金投入、技術(shù)推廣等多種手段,讓秸稈資源化利用落到實處,使農(nóng)戶增收創(chuàng)收,農(nóng)戶得到實惠,充分調(diào)動農(nóng)戶的積極性,讓企業(yè)能夠得到收益,形成一個良性循環(huán),這樣才能夠保證農(nóng)業(yè)經(jīng)濟快速發(fā)展的同時,還能促進青海省的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護。