天門市農作物秸稈綜合利用現狀及發展對策

肖 杰, 蔣雙林, 王國清, 王業鵬, 黃翠娥

(1.湖北省天門市農業環境保護站,湖北天門 431700；2.湖北省天門市農業局,湖北天門 431700)

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天門市農作物秸稈綜合利用現狀及發展對策

肖 杰1, 蔣雙林1, 王國清2, 王業鵬1, 黃翠娥1

(1.湖北省天門市農業環境保護站,湖北天門 431700；2.湖北省天門市農業局,湖北天門 431700)

闡述了天門市農作物秸稈綜合利用現狀，包括肥料化利用、飼料化利用、秸稈化利用、秸稈燃料化、秸稈基料化，針對群眾對秸稈綜合利用重要性認識不足，農作物秸稈產生量大，秸稈還田難度大，監管難度大，秸稈綜合利用技術滯后，政府扶持政策有待完善等秸稈利用中存在的問題，提出了今后應加強宣傳與監管力度，推進農機農藝結合，建設秸稈收儲服務體系，加大政府扶持力度，加快秸稈新技術的引進與研發。

農作物秸稈；綜合利用；天門市

秸稈是農作物生產中收獲子實體后的副產物，含有豐富的有機質、氮、磷、鉀和微量元素等，是一種具有多種用途的可供綜合開發利用的生物質資源，也是可持續生產的綠色資源[1-2]。合理開發利用秸稈資源，將秸稈轉化為肥料、飼料、燃料和培養料等，是實現農作物秸稈資源有效利用的重要途徑[3]。秸稈的高效利用，對于解決能源緊張，促進節能減排，實現農業經濟的可持續發展，促進農業增效和農民增收，保護農村生態環境，減少大氣污染都具有重要意義[4-5]。天門市是傳統的農業大市，位于湖北省中南部，屬北亞熱帶季風氣候區，四季分明，雨量充沛，光照充足，土壤肥沃，適宜的氣候為農作物的生長提供了得天獨厚的自然生長環境。天門市是我國著名的商品糧、優質棉和優質油的生產基地，糧食生產“十一連增”，自2008年以來，6次獲得“全國糧食生產先進單位”。農作物連年豐產，秸稈產量逐年增多，隨意拋棄、焚燒秸稈現象時有發生，不僅浪費資源，還污染環境，對城鎮居民生活產生很大影響[6-7]，成為天門市亟待解決的環境問題之一。鑒于此，筆者對天門市秸稈資源量及綜合利用情況進行了調查分析，并提出了發展對策，以期為提高秸稈資源的綜合利用率提供借鑒。

1　農作物秸稈資源量

據調查測算，2015年天門市農作物種植面積23.59萬hm2，可生產秸稈的農作物種植面積22.03萬hm2，其中水稻6.64萬hm2，小麥5.17萬hm2，油菜籽4.71萬hm2，棉花1.96萬hm2，大豆1.61萬hm2，玉米0.50萬hm2，花生0.47萬hm2，其他0.97萬hm2。每年可生產各類農作物秸稈理論資源量為145.18萬t，可收集的秸稈資源量為106.72萬t，其中稻稈44.99萬t，小麥稈11.98萬t，油菜稈17.90萬t，棉稈7.22萬t，大豆稈3.88萬t，玉米稈4.01萬t，花生桿2.89萬t，其他秸稈13.85萬t。天門市農作物秸稈以水稻、油菜、小麥和棉花為主，占秸稈資源總量的75.00%以上。

2　農作物秸稈綜合利用現狀

天門市委市政府高度重視秸稈綜合利用工作，各職能部門強化責任，加強監管，積極拓寬秸稈綜合利用渠道，秸稈綜合利用率不斷提高，取得了顯著成效。2015年全市農作物秸稈綜合利用量94.49萬t，利用率88.54%。利用結構上，肥料化利用57.39萬t，占秸稈總量的60.74%；飼料化利用12.02萬t，占秸稈總量的12.72%；原料化利用9.05萬t，占秸稈總量的9.58%；燃料化利用14.83萬t，占秸稈總量的15.70%；基料化利用1.00萬t，占秸稈總量的1.06%。種植品種上，水稻秸稈、大豆秸稈、玉米秸稈、花生秸稈和棉花秸稈利用較好，水稻秸稈主要利用途徑為粉粹還田、草編制品和能源材料等，大豆秸稈主要為還田和飼料利用，玉米和花生秸稈主要做飼料，棉花秸稈主要做工業原料，利用秸稈壓塊成型技術，生產復合板、加工建材裝飾產品等。利用較困難的是小麥和油菜秸稈，主要利用途徑為還田，也可作為食用菌的基質材料，但起步較晚。

2.1肥料化利用秸稈肥料化利用是農作物秸稈綜合利用的主要方式之一，肥料化利用技術包括直接還田、腐熟還田、生物反應堆和有機肥生產技術，秸稈直接還田是天門市肥料利用的最主要途徑，也是易實現、易于推廣操作的秸稈利用方式，可有效改良土壤結構，增加有機質含量，增強保水保肥能力，提高土壤地力，促進作物產量的提高[8-9]。秸稈還田對于減少化肥的使用量，促進養分的循環利用[10-11]，減輕農業面源污染，保障國家糧食安全和食品安全意義重大。天門市委市政府高度重視秸稈機械粉碎還田工作，先后出臺相關政策，對新安裝粉粹設備的裝置給予補貼，積極推廣低茬收割秸稈粉粹還田技術，嚴格執行聯合收割機作業標準，同時在多個鄉鎮組織低茬收割，秸稈粉粹還田現場會，開展秸稈機械化還田示范創建，擴大秸稈粉粹還田的影響。相關數據表明，2015年天門市農作物秸稈機械化綜合利用率達60.00%以上，其中，大豆秸稈粉粹還田率達95.00%，中稻秸稈粉粹還田率達80.00%以上，晚稻秸稈粉粹還田率達95.00%以上。

2.2飼料化利用秸稈富含纖維素、半纖維素和木質素等粗纖維，是細胞壁的主要組成成分，從田間收獲的農作物秸稈直接作為粗飼料，其粗纖維含量高，質地粗糙、堅硬，適口性差，直接被動物利用的營養物質少，難以消化吸收[12]。為了提高秸稈飼料的營養價值，改善適口性，增加畜牧采食量，需對秸稈進行加工與處理，主要技術有物理、化學和生物處理等[13-14]。秸稈通過青貯/黃貯、堿化/氨化、壓塊、揉搓絲化加工、微貯等技術，發生一系列生化反應，使大分子的纖維素、半纖維素和木質素降解為可供動物利用的單糖或低聚糖，質地和口味都得到了一定程度的改善，營養價值和消化率也得到了極大的提高，從而將秸稈轉化為優質飼料。秸稈飼料化減少了糧食的消耗，在很大程度上緩解了我國畜牧業對糧食的過分依賴，對促進畜牧業的良性生態循環具有重大意義。

近幾年，天門市食草畜牧業的發展較快，一大批肉牛養殖企業的迅速崛起加大了對秸稈飼料的需求量。養殖企業積極探索生態養殖模式，將秸稈飼料化，使秸稈變廢為寶。企業與農戶達成協議，有償回收農作物秸稈，增加農民收入，同時將養?；嘏＜S無償返給農戶。牛糞返田減少了化肥的施用量，改良了土壤，促進了生態循環農業的發展。天門市秸稈飼料化主要消耗玉米秸稈和花生秸稈。據統計，天門市玉米和花生秸稈飼料化利用率達到了90.00%以上。

2.3秸稈原料化秸稈富含天然纖維素，具有良好的生物降解性，可作為工業原料，替代木材，用于人造板材生產，復合多用途新型材料生產，紙漿原料生產等，也可作為可降解包裝緩沖材料和草編制品的原料，或替代糧食生產乙醇、木糖醇、淀粉等[15]，秸稈原料化是秸稈高值利用的重要途徑之一[16]。近幾年，天門市以秸稈為原料的加工企業和合作社發展較快，尤其是利用棉產區優勢探索棉桿綜合利用的最優模式，成功研制出一條利用棉桿生產建筑裝飾材料的新途徑。稻草柔軟韌性好，可用于草繩、草簾和草編工藝品的制作，胡市鎮利用稻草生產草編歷史悠久，近年來，草編專業合作社規模逐年擴大，預計年消耗稻草可突破10萬t。

2.4秸稈燃料化秸稈作為一種重要的生物質能，2 t秸稈能源化利用熱值可替代1 t標準煤[17]，具有高效、潔凈、易點火、污染少等優點，是一種清潔和可再生的優質燃料，推廣秸稈能源化利用，可有效減少一次能源消耗，在一定程度上可緩解能源緊張的問題[18-19]。秸稈燃料化是指秸稈成型燃料的加工利用和伴生產品的深加工利用，主要技術包括物理轉化(固化成型)、化學轉化(直接燃燒、液化、氣化、熱解)及生物轉化(發酵)[20]。

近年來，天門市農作物秸稈燃料化利用呈現出蓬勃發展的良好態勢。湖北健康(集團)新能源科技開發有限公司利用秸稈生產生物質固型燃料，每年可消化2萬hm2農田的秸稈，年加工原料量7.5萬t，輻射半徑15～20 km，輻射面積250 km2。天門創新玻璃制品有限公司以稻殼為燃料，有日產氣5 000 m3的裂解氣化爐1座，氣柜1 500 m3及1 000戶輸氣網管系統及配套設施。天門市祥龍秸稈能源科技有限公司在楊林辦事處開展生物質燃氣工程建設，已建成1條氣(燃氣)、炭(秸稈炭)、油(木焦油)聯產生產線，年消耗秸稈3 000 t，年產炭化燃氣36萬m3，可同時供千余戶居民生活用氣，年產秸稈炭600 t，木醋液400 t,木焦油100 t。天門市華豐農業專業合作社建成占地1 000 m3的秸稈沼氣池，產生的熱能用于糧食烘干，使烘干成本由0.8元/t下降至0.3元/t。

2.5秸稈基料化秸稈富含纖維素和木質素等有機物，且含有一定量的蛋白質和礦質元元素，可用于食用菌的栽培[2-3]。將秸稈粉粹后加入適量的麩皮、石灰、石膏等原料進行科學配方，在適宜的條件下，可栽培出美味可口的食用菌，并使其產量和品質得到一定程度的提升[21]。秸稈基料化實現了秸稈變廢為寶，有利于促進生態平衡，轉變農業發展方式，建設高效生態的現代農業。天門市農作物秸稈基料化利用起步較晚，目前僅在竟陵城區、開發區、楊林辦事處、小板鎮和石河鎮有零星分布，秸稈基料化數量不大，尚未達到規?；a，有待進一步發展。

3　存在的問題

近年來，天門市高度重視秸稈禁燒與綜合利用工作，在各職能部門和社會各界的共同努力下，天門市秸稈綜合利用工作取得了顯著成效，但同時也存在一些問題，主要表現在以下幾方面：

3.1群眾對秸稈綜合利用的重要性認識不足部分群眾的環保意識和法制觀念不強，難以正確理解秸稈綜合利用的重要性，僅從眼前利益出發，當收獲秸稈帶來的利益與付出勞動成本不成正比時，就將秸稈隨意拋棄和焚燒，造成資源的浪費和環境的污染，尚未正確認識做好秸稈綜合利用所產生的社會效益和環境效益。

3.2農作物秸稈產生量大天門市農業連年豐收，大宗農作物產生量占75.00%以上，成熟期集中，受交通、機械和人工等條件的限制，短時間內集中收集和處理存在一定難度，部分農戶為了搶種下茬作物，選擇田間焚燒秸稈。

3.3秸稈還田難度大在現有技術條件下，秸稈粉粹還田是最直接和最有效的綜合利用方式，配置高效能的粉碎設備和秸稈腐熟劑，效果更加明顯。安裝粉粹設備會減慢收割機的作業效率，部分農機手為了加快進度，將粉碎裝置私自拆卸，同時粉粹還田增加450～600元/hm2成本，部分農戶存在抵觸情緒。

3.4監管難度大秸稈禁燒監督管理涉及廣大農村的千家萬戶，點多面廣，需投入大量的人力、物力和財力，深入農村基層開展執法監督，對秸稈燃燒行為的處罰缺乏相應的法律依據，僅僅依靠宣傳教育，難以從根本上杜絕農民焚燒秸稈的行為。

3.5秸稈綜合利用技術研究滯后，推廣力度有待進一步提高秸稈綜合利用技術不成熟，缺乏持續的科研投入，且推廣服務體系不健全，技術骨干少，在應用推廣中存在著一定難度。目前，天門市秸稈綜合利用主要以機械粉粹還田為主，科技含量高的秸稈沼氣化、固化成型燃料化等技術商業化應用規模不大，尚待進一步發展壯大。

3.6政府扶持政策有待進一步完善秸稈禁燒和綜合利用是一項復雜的系統工程，既需行政管理部門的監督執法，又需要科研部門的技術研發，還需要實體企業的成果轉化，三者密切聯系，相輔相成，缺一不可。天門市政府相繼出臺制定了多項秸稈禁燒管理辦法和扶持補貼政策，但大都集中在農機、農田和秸稈收儲中心的建設等，對秸稈綜合利用產業化發展、推廣示范建設缺少相應的扶持，導致有些秸稈綜合利用實體企業建成后，因資金鏈斷裂，出現停用甚至廢棄的現象。

4　對策

秸稈露天焚燒和隨意丟棄對天門市建設資源節約型和環境友好型社會構成了嚴重威脅[22]。加強農作物秸稈綜合利用，實現農業廢棄物變廢為寶，既能提高資源利用效率，又能推動農業可持續發展。結合天門市實際，秸稈機械化粉粹還田是今后的工作重點，同時圍繞秸稈飼料化、基料化、原料化和燃料化等領域，實施秸稈綜合利用重點工程，大力推廣用量大、技術含量高和附加值高的秸稈綜合利用技術，以提高秸稈的綜合利用率。

4.1開展宣傳教育，加強對秸稈禁燒的監管力度分析秸稈焚燒的內在原因，把開展秸稈禁燒的宣傳教育作為一項長期的系統工作。采取多種形式，充分利用網絡、電視等媒體全方位、多角度地宣傳露天焚燒、隨意拋棄秸稈的危害，同時利用流動宣傳車、廣播喇叭及宣傳手冊等靈活多樣的形式，進村入戶廣泛宣傳。堅持疏堵結合[23]，建立秸稈禁燒、綜合利用工作領導小組和專班，制定秸稈禁燒相關的法律法規，明確各級政府及相關部門在禁燒工作中的責任和權力，加強巡查，營造強大的禁燒氛圍，提高全社會的秸稈禁燒意識。

4.2推進農機農藝結合，全面提高秸稈機械化還田水平堅持農機農藝結合，設立專項資金對秸稈還田進行扶持，對安裝秸稈粉粹裝置給予補助，對農作物低茬收割、粉粹還田，實施作業補貼。禁止未安裝標準粉粹裝置的收割機下田作業，收割機必須加裝秸稈粉粹裝置，并保證裝置在收割時正常運轉，同時根據農業部標準《水稻聯合收割機作業質量》(NY/T 498—2002)和《谷物(小麥)聯合收獲機械作業質量》(NY/T 995—2006)，結合天門市農作物生長特性，嚴格執行低茬收割技術標準,小麥和大麥留茬高度必須低于18 cm，水稻留茬必須低于18 cm，油菜留茬必須低于25 cm。

4.3完善獎勵補貼制度，著力建設秸稈收儲服務體系農作物秸稈密度較低且收獲季節性較強，在時間上集中收集與持續需求的矛盾比較突出，政府應出臺相關獎勵補貼制度，積極引導，建立以龍頭企業和專業合作社等新型農村經營組織為主體，以市場化運作為導向的秸稈收集儲運管理體系。以鄉鎮為單位，結合農作物的分布情況，因地制宜地建立秸稈收儲中心，對轄區內的農作物秸稈集中收集和堆放，推動農作物秸稈綜合利用產業化發展。

4.4加大政策扶持力度，加快推進成熟的秸稈綜合利用技術因地制宜，依托成熟技術，積極推進以秸稈為原料的新型材料和再生能源等領域的綜合利用水平。依托科研院所，定期組織專家開展秸稈綜合利用技術的培訓和指導，為秸稈綜合利用提供技術保證。組織開展示范試點工作，加快推進秸稈新技術成果的轉化和應用，選擇秸稈資源豐富，干群積極性高的鄉鎮，開展秸稈綜合利用新技術的示范推廣。

4.5加快秸稈新技術的引進和研發，開拓秸稈利用新途徑相關部門應積極申請農業項目專項資金，加快秸稈綜合利用新技術和新設備的引進。政府在政策和資金上給予一定程度的傾斜，支持企業引進新技術，創造條件，經過創新，形成自主的知識產權。支持企業聯合科研院所，開展秸稈綜合利用技術的研究與創新，開發出先進的設備和新技術，為加快推進秸稈綜合利用提供技術支撐。

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Present Situation and Development Countermeasures of Crop Straws Integrated Utilization in Tianmen City

XIAO Jie1, JIANG Shuang-lin1, WANG Guo-qing2et al

(1. Agricultural Environmental Protection Station of Tianmen, Tianmen, Hubei 431700; 2. Tianmen Agricultural Bureau, Tianmen, Hubei 431700)

Comprehensive utilization status of crop straws was elaborated in Tianmen City, including manure utilization, feed utilization, straw utilization, straw fuel, and straw base fertilizer. There were several problems in the straw utilization: the mass had insufficient understanding of the importance of straw comprehensive utilization; crop straw had great production amount; regulation and returning straw to the field were both difficult; comprehensive utilization technology of crop straw was lagged behind; and government support policy needed to be improved. Therefore, propaganda and supervision should be strengthened in future. The combination of farming machinery with agronomy techniques should be promoted. The straw purchase service system should be established. The government support should be increased. And the new technology of straw should be introduced and developed.

Crop straws; Comprehensive utilization; Tianmen City

肖杰(1985- ),男,湖北天門人,農藝師，碩士，從事農業生態環境保護研究。

2016-05-04

S 181

A

0517-6611(2016)17-064-03