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1.4 农作物秸秆综合利用的意义、现状及问题

1.4.1 秸秆综合利用的意义

(1)秸秆综合利用是改善农村卫生条件的清洁工程

目前,我国正在大力推进社会主义新农村建设,要使广大农村走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。党的“十七大”明确提出建设生态文明的战略任务,要求到 2020 年全面建成小康社会,把中国建设成为生态环境良好的国家。党的“十八大”首次单篇论述生态文明,把“美丽中国”作为未来生态文明建设的宏伟目标。因此,要建设社会主义新农村,必须走建设生态乡镇的道路,推进农村环境保护工作,守住农村的“青山绿水”,着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展 [ 4 ]

目前,随着农村小城镇建设的逐渐加快,农民的经济状况和居住环境有所改观,但秸秆乱垛、粪土乱堆、垃圾乱倒、污水乱泼、畜禽乱跑等“五乱”现象在农村还普遍存在。尤其是秸秆随意堆放在房前屋后这种传统的收集贮藏方式,不仅导致秸秆资源大量浪费,而且成为鼠、蚊、蝇等病虫害的滋生场所和火灾隐患,非常不利于社会主义新农村的建设。因此,搞好秸秆的综合利用工作,改善农村脏、乱、差的公共卫生状况,解决农村环境问题,是保障社会主义新农村建设的重要举措。秸秆的综合利用,不仅可以促进农民传统生活方式的改变,提高农民生活质量,还可以减轻农村妇女的劳动强度,使广大农民走向清洁、卫生、健康的生活之路 [ 4 ]

(2)秸秆综合利用是建设资源节约型、环境友好型社会的能源工程

改革开放以来,我国的经济建设取得了巨大进步,与此同时,也带来了严重的资源和环境问题。尤其是能源短缺问题,已成为我国人口众多基本国情下限制经济可持续发展的主要瓶颈问题。据《2007 年度全国农村可再生能源统计汇总表》(农业部科技教育司和农业部能源环保技术开发中心)统计:2007年我国农村能源消费量(主要由煤炭、火电、成品油、天然气、液化气、煤气等化石能源和水电、秸秆、薪柴、沼气等可再生能源构成)为8.97×10 8 tce(标准当量煤),约为全国能源消费总量的30%。但农村人均能源消费量仅为城镇人均的 1/3。假如我国农村人均能源消费量达到目前城镇人均消费水平,将使全国商品能源消费量在现实基础上净增 1/2 以上,这会进一步加剧我国的能源供给压力。因此,农村能源问题的解决必须因地制宜地开发农村资源潜力。我国秸秆资源丰富,属于可再生资源,具有非常大的新型能源化开发潜力。秸秆可用于生产沼气、成型燃料、木炭、生物酒精和生物柴油等。若将现有秸秆产量的1/3 用于新能源开发,可以为社会提供约相当于1.0×10 8 tce的商品能源。此外,我国每年农村秸秆直接燃用量约为 2.2×10 8 t,占全国秸秆可利用量的近1/3。秸秆直接燃烧能源效率低,不仅浪费资源,而且污染农村大气环境和家居环境 [ 4 ]

将秸秆资源新型能源化开发利用既可提高秸秆资源的燃用效率,又可替代煤、石油、天然气等化石能源,对增加农村能源供应、不断改善农村能源消费结构、解决农村能源供应问题具有重要的现实意义。

(3)秸秆综合利用是实现国家减排目标的环境工程

气候变暖已经成为世界瞩目的环境问题,我国CO 2 排放势头迅猛。2009年11月26日我国正式对外宣布温室气体减排的行动目标:到2020年,单位国内生产总值 CO 2 排放比2005年下降 40%~45%。在我国农业生产过程中,由于化肥农药的大量施用以及农业机械化的推行,我国粮食产量逐年增加,与此同时,我国农作物秸秆越来越多,但是,由于在农村地区液化气等清洁燃料的普及,秸秆的利用率越来越低。尤其是在农村夏、秋收“双抢”季节,大量秸秆得不到及时和妥善处置,最终被付之一炬。尤其是一些经济和农业比较发达的大中城市郊区,在田间地头随意焚烧秸秆的现象十分普遍。这不仅浪费了宝贵的生物质资源,而且会污染大气环境,增加CO 2 排放量。我国农村地区每年燃用煤炭约5.6×10 8 t,消耗天然气约2.65×10 8 m 3 、液化石油气0.36×10 8 m 3 、煤气2.01×10 8 m 3 、电力 2.52455×10 11 kW·h、成品油5.57146×10 7 t。这些化石燃料的燃烧是我国 CO 2 排放总量迅猛增长的重要原因之一。

将农作物秸秆新型能源化开发利用,不仅可以解决秸秆的焚烧问题,还可以有效地替代煤炭、“三气”等化石能源的消耗和秸秆的直接燃用,降低农村地区CO 2 的排放量,减轻大气污染。另外,通过秸秆还田培肥地力,可以减少化肥施用量,进而减少化肥生产对煤炭、石油、天然气等化石能源的消耗,促进国家减排目标的顺利实现。

(4)秸秆综合利用是优化畜牧业结构的节粮工程

据统计,2013年我国肉类人均年消费量为59.8kg,人均年消费牛奶约25.23kg,而且人均消费奶量到2020年需要提高到36kg。由此可以看出,我国将长期面临饲料粮短缺的问题。为了保障我国粮食安全和生态安全,必须广辟饲料(草)来源,但目前我国主要牧区天然草地超载过牧问题严重,部分地区的当务之急是禁牧、休牧、限牧,因此,在现有条件下进一步增加我国天然草地载畜量的空间不大;此外,我国耕地资源稀缺,人工饲草地的开辟只能在部分地区进行。因此,充分利用秸秆的饲料价值,采用秸秆养畜是保障畜牧业健康发展的重要举措。

(5)秸秆综合利用是提高土壤综合生产能力的沃土工程

建设现代农业,就是要转变农业增长方式,促进农业又好又快地发展。发展现代农业,必须有效地减少化肥、农药等投入,积极发展循环农业、有机农业、生态农业。秸秆资源是发展现代农业的重要物质基础,农作物光合作用的产物一半在籽粒中,一半留在秸秆中。秸秆含有丰富的有机质、氮、磷、钾和微量元素。以我国每年秸秆产量 7×10 8 t 计算,这些秸秆中含氮460 多万吨,含磷约1.25×10 6 t,含钾1100多万吨,是农业生产重要的有机肥源。在现有农业生产条件下,如果每公顷耕地秸秆还田量为3.0~4.5t,可使粮食平均增产15%以上;若连续三年秸秆还田,可使土壤的理化性状明显改善 [ 5 ]

(6)秸秆综合利用是实现农业可持续发展的生态工程

在社会主义新农村的建设过程中,充分开发利用秸秆的“五料”(燃料、饲料、肥料、工业原料、养殖基料)价值,因地制宜地推行秸秆还田、秸秆饲料化、秸秆压块、秸秆气化等具有高附加值的新型能源化利用技术,对保护农村的生态环境具有重要作用。秸秆新型能源化开发利用可有效地减少农村薪柴的燃用消耗,保护我国有限的森林资源。利用秸秆作为工业原料替代木材造纸和加工板材,也可有效地减少木材消耗。秸秆饲料化利用可减轻草原超载过牧的压力,有利于保护草原生态环境,此外,秸秆资源综合利用可以避免秸秆焚烧,有利于保护大气环境。综合来看,秸秆综合利用是实现农业和农村经济可持续发展的生态工程。

(7)秸秆综合利用是增加农民收入的富民工程

秸秆综合利用增加农民收入主要从以下几个方面实现。

1)种植增收 秸秆还田可以培肥地力,节约农民化肥投入,改善农产品质量。秸秆作为食用菌种植基料是其综合利用的重要途径之一。山东省种植实践证明:2005年山东省食用菌总产量达1.3×10 6 t,消耗农作物秸秆、农产品下脚料、废弃树枝和木屑等农业废料2.213×10 6 t,建成了以烟台九发、聊城奥登、泰安天野、济南奥利、济宁华源、淄博七河、滨州科力等为代表的20多家国家级、省级大型食用菌龙头加工企业,带动全省300万农民致富 [ 5 ]

2)养殖增收 截至2008年年底,全国已建成8个国家级秸秆养畜示范区、604个国家级养畜示范县。农业部调查资料显示:每出栏1头肉牛、1只肉羊,农户可分别获纯利约1000元和150元;每产1kg牛奶,农户可获纯利约0.5元;以2008年牛、羊出栏量和奶类产量计算,此三项产生的直接效益约为1025.85亿元。

3)秸秆加工增收 随着科技水平的不断提高,秸秆综合利用的途径越来越广泛。秸秆造纸、秸秆板材加工、秸秆编织、秸秆饲料加工、秸秆发电、秸秆炭化、秸秆气化等秸秆综合加工利用和新型商品能源开发,可使秸秆综合利用形成一个门类众多的产业化体系。

4)秸秆销售收入 目前,1t秸秆的价格在200元左右。若我国秸秆综合利用率每提高10%,即可多销售秸秆(7.0~8.0)×10 7 t,可直接为农民带来140亿~160亿元的收入。

此外,秸秆综合利用是促进农民就业的有效措施。若建设一条5.0×10 4 m 3 的秸秆人造板生产线,可提供200个就业岗位,同时带动周边秸秆收集、运输等服务业的发展,间接增加就业岗位约400个。

总之,农作物秸秆综合利用具有良好的经济效益、生态效益和社会效益。秸秆综合利用的发展方向应以秸秆饲料化、新型能源化、肥料化、工业原料化为基础,以科技为支撑,从优化秸秆利用结构和提高秸秆资源利用效率两方面入手,构建以秸秆资源为支撑的高效循环农业体系。

1.4.2 秸秆综合利用现状

据国家环境保护农业废弃物综合利用工程技术中心统计,2010年,我国农作物秸秆利用量约为5.0×10 8 t,综合利用率为70.6%。其中,秸秆作为饲料利用量约为2.18×10 8 t;作为肥料利用量约为1.07×10 8 t (其中不包含根茬还田,根茬还田量约为1.58×10 8 t); 作为食用菌基料利用量约为0.18×10 8 t;用作人造板、造纸等工业原材料量约为1.18×10 8 t;作为燃料利用量(主要包括传统炊事取暖和秸秆新型能源化利用)约为1.22×10 8 t [ 6 ]

1.4.3 秸秆综合利用存在的问题

近几年,在国家利好政策的引导下,秸秆综合利用得到快速发展,但也出现了一些利用率低、产业链短和综合利用结构不合理等问题 [ 6 7 ]

(1)秸秆综合利用率低

秸秆综合利用率相对较低的根本原因在于秸秆收集困难。若采用人工收集方式,秸秆比较分散,难以运输和存放;若采用机械打捆收集,成本较高,而秸秆的售价一般较低,再加上运输等费用,综合效益低,这导致农民收集利用秸秆的积极性不高。此外,限制秸秆综合利用的另一因素是技术问题,以玉米秸秆青贮为例,由于国产的青贮机械质量差,而国外的机械虽然质量好,但价格高,农民买不起,因此,大多采用人工摘穗、机械割倒、车辆运输转运、机械切碎等几道工序,这导致青贮饲料质量差,而且农民的劳动强度大。

(2)秸秆综合利用结构不合理

目前,秸秆的主要综合利用方式有秸秆还田及肥料化利用,饲料化利用,秸秆制沼气,秸秆气化、固化及炭化,作生产食用菌的培养基料和工业原料等。其中有31.9%的秸秆被用作饲料,15.6%用来还田,由此可以看出,大部分秸秆主要用于饲料、还田、农户做饭取暖等低附加值的利用方式上,只有一小部分被应用到工业原材料和新型能源(秸秆气化、直燃发电)等高附加值的利用方法上。

(3)秸秆收贮运机械化水平不高

我国目前农作物秸秆的收集方式主要依靠人工收集及小型机械化收集的方式。要实现秸秆的规模化工业利用,必须突破传统的秸秆收集模式,依靠机械化收贮运来完成秸秆的收集。目前,我国农作物秸秆收贮运技术装备整体水平较低,主要有以下几个特征:a.技术水平低,常用的秸秆收集加工设备主要以小型的牧草设备和饲料加工设备为主,仅适用于稻麦秸秆的收集,缺乏专门针对玉米秸秆和棉花秸秆的收割设备;b.结构性矛盾突出,现有机械以小型机械为主,作业效率低,缺乏与规模化工业利用相配套的大中型机械设备;c.机械化应用范围小,在作物秸秆收贮运方面,许多方面的机械化生产是空白的;d.生产企业规模小,技术落后,产品质量得不到保证。因此,应加快经济、高效的农作物秸秆收集、运输、处理技术与装备的研发,提高农业装备水平,促进农作物秸秆的高效利用 [ 8 ]

(4)秸秆综合利用技术不成熟

与国外的秸秆综合利用技术相比,我国的秸秆综合利用方式单一,主要停留在秸秆还田、秸秆饲料化利用等粗加工方式上,秸秆气化、秸秆制沼气、秸秆直燃发电等新型综合利用技术应用较少,而且缺乏适宜农户分散经营的小型化处理技术和设备。

(5)秸秆综合利用政策法规体系不健全

目前秸秆综合利用主要以2008年《国务院办公厅关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》为主,国家及各地相关部门多次发文明令禁止焚烧秸秆,但是对于秸秆如何妥善处理与综合利用并没有实质性的政策文件和指导意见。除此之外,现有的经济政策主要围绕秸秆综合利用产品,尤其是生产企业给予资金支持,对于秸秆收贮运和产品应用方面缺乏相应的政策,不利于形成完整的产业链。此外,秸秆综合利用方面的研发投入主要用于国家重大科技项目,这些项目往往周期长,成果应用慢,对于那些周期短、产业化快的小技术和小发明缺乏相应的资金投入,这降低了农村基层科研人员的积极性。 7EZowbCftpH11Ild5ralM5fH6Cu/p6kgnkJTiNcDHtnT9YSjS00u76dYKns1DIIQ

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