基于农业供给侧结构性改革背景的秸秆资源与利用研究*
2017-08-22王亚静石祖梁高春雨王红彦毕于运
王亚静,王 飞,石祖梁,高春雨,王红彦,毕于运※
(1.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京 100081; 2.农业部农业生态与资源保护总站,北京 100125)
·农业供给侧结构性改革专栏·
基于农业供给侧结构性改革背景的秸秆资源与利用研究*
王亚静1,王 飞2,石祖梁2,高春雨1,王红彦1,毕于运1※
(1.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京 100081; 2.农业部农业生态与资源保护总站,北京 100125)
[目的]分析农业供给侧结构性改革背景下我国秸秆资源产出与利用的变动趋势,就如何以农业供给侧结构性改革为契机促进我国秸秆资源利用提出对策与建议。[方法]利用试验数据检索和定量计算的方法,重点从种植业结构调整、现代种业创新、轮作休耕等任务着手,分析农业供给侧结构性改革对我国秸秆资源与利用产生的影响。[结果]以“镰刀弯”地区玉米结构调整为主要内容的种植业结构调整达到2020年规划期目标时,较2015年可减少玉米秸秆产出1 501万t,同时可为地区畜牧业发展提供青贮玉米等优质饲料、且玉米全株青贮通过养殖粪污得以过腹还田; 若通过作物育种技术将水稻的经济系数提高0.03,可减少水稻秸秆产出1 360万t; 实行耕地轮作休耕能够减少区域秸秆供应量,且随着轮作休耕试点面积的不断扩大,其减少秸秆产出的作用将持续增强。[结论]推进农业供给侧结构性改革,有望减少“无效秸秆”产出,减轻秸秆处置压力,促进秸秆综合利用,推动解决“小秸秆”带来的“大问题”。未来应在保证粮食安全的前提下,积极推进农业结构调整,转变发展方式,因地制宜调减“高产秸秆”作物改种“低产秸秆”或“零秸秆”作物; 在充分发挥作物经济产量潜力的同时,通过积极培育和推广“低产秸秆”型作物品种、优化“低产秸秆”型高产栽培模式等途径控制作物秸秆产量。
农业供给侧结构性改革 秸秆资源 秸秆综合利用
0 引言
在传统农业中,农作物秸秆既是重要的副产品,又是基本的生产要素。随着传统农业生产要素逐渐被工业部门生产的农用生产要素所替代,秸秆在饲料、肥料、农村能源、建筑材料等方面发挥的作用日趋减弱,秸秆资源供给显现出阶段性过剩和地区性过剩的特征[1]。在一些粮食主产区,无处消纳的秸秆被农民随地废弃或付之一炬,对周边环境造成不利影响,秸秆焚烧问题一度成为社会关注度很高的焦点问题。对此,我国各级政府相继出台了一系列针对秸秆禁烧、促进秸秆综合利用的政策和措施,国内研究者也就如何“用好秸秆”、解决秸秆焚烧这一顽疾进行了大量的学术研究。但从秸秆供给角度入手,就如何减少秸秆产量等方面的研究还相对较少。
当前,我国农业农村发展正处在农业供给侧结构性改革、加快转变农业发展方式的新时期,要求提高农业供给体系质量和效率,使农产品供给数量充足、品种和质量契合消费者需求,真正形成结构合理、保障有力的农产品有效供给。在此背景下,减少“无效秸秆”产出,使秸秆供给更加契合生产、生活需求,减轻秸秆处理压力,进一步提高秸秆综合利用水平,也应是农业供给侧结构性改革需要解决的一项重要任务。
2017年中央“一号文件”把深入推进农业供给侧结构性改革作为新的历史阶段农业农村工作主线,围绕这一主线将重点推进五项任务,即稳定粮食生产、推进结构调整、推进绿色发展、推进创新驱动、推进农村改革。文章拟基于农业供给侧结构性改革视角,分析推进农业供给侧结构性改革可能对我国秸秆资源产出与利用方式产生的影响,并就如何在保证农产品数量充足的前提下减少“无效秸秆”产出提出了相应的对策和建议。
1 中国农作物秸秆资源数量与利用现状
我国农作物秸秆种类多、数量大。以《中国农业统计资料2015》中提供的各类农作物经济产量为基础进行计算可知[2], 2015年,全国秸秆资源总量10.2亿t,比2008年增长了21.4%; 小麦、玉米、水稻三大粮食作物秸秆资源总量7.1亿t,占全国农作物秸秆资源总量的2/3以上; 玉米秸秆产量2.9亿t,位居各类农作物秸秆产量首位,占全国秸秆资源总量的28.9%。
我国农作物秸秆资源量不断增长的同时,秸秆资源利用率也在逐步提高。据农业部统计, 2015年全国主要农作物秸秆综合利用率为80.1%,较2008年提高了11个百分点,完成了国务院提出的“十二五”达到80%的目标任务; 农用比重达66%,比2008年提高18个百分点,基本形成了“农用为主、多元发展”格局,其中,秸秆肥料化利用率43.2%、饲料化利用率18.8%、基料化利用4.0%; 露天焚烧现象得到有效缓解。环境保护部秸秆焚烧火点卫星遥感监测数据显示, 2016年6月1日至10月26日,全国秸秆焚烧火点由2015年同期的2 570个下降到980个,降幅61.9%。其中,秸秆资源量和利用难度较大的东北三省(辽宁、吉林和黑龙江)由957个火点下降到481个,降幅49.7%。
现阶段我国秸秆资源利用依然问题重重,尤其是一些秸秆富产区,秸秆废弃、焚烧问题依然严峻。如东北三省, 2015年秸秆产量约占全国的20%,而秸秆综合利用率仅为63.1%,比全国平均水平低17个百分点,秸秆焚烧现象依然普遍。如何处理好“小秸秆”带来的“大问题”依然是当前和未来我国农业生产中的一项重要任务。
2 农业供给侧结构性改革对秸秆资源与利用的影响机理
2.1 农作物秸秆资源与利用的影响因素分析
决定农作物秸秆产量及利用方式的因素众多。农作物秸秆产量主要由草谷比系数、农作物经济产量及其播种面积决定,草谷比系数和农作物经济产量则主要受农作物种类与品种、水气条件、耕作制度等因素影响,农作物播种面积主要受耕地资源数量、区域经济发展水平、产业政策等因素影响,农作物秸秆的利用方式主要由农作物种类、水气条件、秸秆利用技术、产业政策、秸秆制品的市场需求、农户特征等诸多因素决定。这里的产业政策既包括中央和地方有关秸秆利用方面的治理和支持政策,也包括与农作物种类、播种面积等因素直接相关的种植业结构调整方面的政策等。该研究重点就农作物种类及种植面积、作物品种、耕作制度对秸秆资源与利用的影响作用展开分析。
2.1.1 农作物种类及种植面积
(1)农作物种类
不同种类农作物的生物量、草谷比系数、秸秆自然适宜性存在差异,农作物类别直接影响秸秆产量及其利用方式。以玉米、小麦、水稻三大粮食作物为例,其草谷比系数均在1.0以上,秸秆单产水平相对较高。2015年,全国平均每公顷玉米、小麦、水稻的秸秆产量分别为7.72t、7.01t和7.98t,而蔬菜、马铃薯、大豆等作物分别为3.60t、3.30t和2.90t。由此,可将玉米、小麦、水稻等秸秆产出能力相对较高的作物称为“高产秸秆”作物; 大豆、马铃薯、蔬菜等秸秆产出能力相对较低的作物视为“低产秸秆”作物,其秸秆单产水平约为玉米等“高产秸秆”作物的1/2; 青贮玉米、饲草等生物量产出基本全部用于饲料的作物,可将其视为“零秸秆”作物。
不同的秸秆种类,适宜的利用途径也会有所不同。例如,相对于直接还田而言,甘薯蔓、花生秧、蔬菜藤蔓、豆秸等秸秆更适合用于饲料,而相对于饲料而言,棉秆更适合用于直接还田或制造板材[3]。
(2)农作物播种面积
农作物播种面积是决定一定区域秸秆产出量的基本因素。耕地资源丰富的地区农作物播种面积大,往往也是秸秆资源的富产区。如前所述的东北三省,耕地面积约占全国的17.63%, 2015年秸秆产量约占全国的20%; 农村户均耕地1.3hm2,比全国平均水平高0.85hm2,户均秸秆产量12.33t,是全国平均水平的3.2倍,秸秆量大、面广、密度高。
随着我国部分地区城市化进程的加速或产业结构的调整,出现了农作物种植面积总体减小或某一种类作物种植面积减小的趋势,目前这一趋势已造成了某些省区之间在秸秆资源产量和利用方面出现了显著差异[4]。在全国层面,毕于运曾对我国20世纪50年代以来各类农作物秸秆产量的变化趋势进行分析[5],发现1991~2008年全国秸秆总产量变化呈“一平、两增、一减”的特点,其中的“一减”是指1999~2003年的波动性下降。经过此次波动, 2003年全国秸秆总产量比1998年减少了5810.3万t。该时期全国秸秆总产量的减少,主要是由于1998年以后我国开始全面实施农业结构战略性调整所形成的。1998年我国粮食总产量首次突破5亿t,而1999~2003年全国粮食播种面积持续下滑,共计减少了1437.8万hm2; 同期蔬菜种植面积增加了640.8万hm2。由于蔬菜等经济作物的副产品少,草谷比远低于粮食作物,从而导致全国秸秆总产量的下降。
2.1.2 农作物品种
同种作物的不同品种之间,秸秆产出水平也会存在差异。以玉米为例,历年的播种期试验和密度试验结果均显示,平展叶型玉米草谷比相对较高,紧凑叶型玉米草谷比相对较低[6-7]。随着作物育种技术的发展,作物品种不断得以更新。一般而言,提高作物经济产量、减少秸秆产出是作物育种追求的理想目标。以小麦为例,中国冬小麦品种演变最显著的特点是植株矮化和株型改良[8]。20世纪60年代,我国小麦平均株高比50年代下降了3.3cm, 70年代比60年代下降了7.5cm, 80年代比70年代又下降了8.3cm[9]。矮秆型小麦在秆、穗之间干物质分配上,表现出有利于穗部(籽粒)产量提高与秸秆减少的比重关系[10],矮秆基因在降低小麦株高的同时一般也降低了单株生物产量,且单株生物量的降低主要表现为秸秆重量的减少[11]。研究表明,20世纪80年代之后,中国大面积推广矮杆或半矮秆品种小麦,经济系数由0.37提高到0.46,增幅为20%[12-14],草谷比随之由1.70降低为1.17。一些地方小麦品种草谷比则由2.33左右降低到现在的1.22左右,少数品种达到1.0[15]。事实上,在过去几十年里,我国主要禾谷类和非禾谷类作物的草谷比都有较明显的下降[12-14]。
2.1.3 耕作制度
耕作制度是指一个地区农作物种植制度以及与之相适应的养地制度的综合技术体系,是农作物熟制、种植方式、种植次数及种植结构等内容的总称。对于同一品种的农作物而言,种植方式不同,秸秆产出水平也会不同。就小麦而言,尽管垄作小麦的生物产量一般会稍低于传统平作小麦,但垄作小麦的经济系数较平作高,前者经济系数在0.039 5~0.056 8之间,平作仅为0.389 4~0.424 1。因此,一般情况下垄作小麦的秸秆产量低于平作,经济产量显著高于平作[16]。目前,小麦垄作栽培已被农业部确定为小麦生产的主要推广技术之一。
农作物熟制也是影响秸秆产量、收集利用方式的一项重要因素。熟制对草谷比影响最大农作物是水稻。大量水稻种植试验和水稻生产实践表明,早、中、晚稻的草谷比排序为:早稻<中稻<晚稻。早稻不论与连作晚稻或单季晚稻相比,均生产了较少的稻草,却生产了较多的稻谷[7][17]。而对于小麦和玉米的草谷比而言,春小麦<冬小麦[18-19],春玉米<夏玉米[18]。大豆草谷比的顺序为:早熟<中熟<晚熟[20]。
此外,在一定时间内的农作物种植次数也将影响秸秆产量。例如,我国海河流域的农作物种植次数经历了由一年一熟向两年三熟、两年三熟向一年两熟、最后稳定为一年两熟为主的变化过程[21]。随着种植次数的增加,伴之而来的是在一定时间内、一定面积土地上农作物秸秆产量的增加。
2.2 农业供给侧结构性改革对秸秆资源与利用的影响路径
如前所述,农业供给侧结构性改革的重点任务包括稳定粮食生产,推进结构调整,推进绿色发展和创新驱动等,未来我国将致力于更新作物品种、调整作物种植结构和规模、提高耕地质量、加快技术模式创新等路径达到优化农产品供给、提质增效的目的,与此同时,农业供给侧结构性改革也将经由改良农作物品种、调整农作物播种面积、优化耕作制度、革新秸秆利用技术等因素的传导,对我国农作物秸秆资源产出与利用方式产生影响。该文将重点就“镰刀弯”地区玉米结构调整、轮作休耕试点、现代种业创新等任务对秸秆资源与利用的影响展开分析。
2.2.1 “镰刀弯”地区玉米结构调整
农业供给侧结构性改革的首要任务即推进农业结构调整。以玉米为重点的种植业结构调整是当前我国种植业结构调整的重要任务,重点是调减“镰刀弯”地区的玉米面积。该区域涉及河北、山西、陕西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、广西、宁夏、贵州、甘肃、云南、新疆等13个省(区)的部分地区,在地形版图中呈现由东北向华北-西南-西北镰刀弯状分布[22],是典型的旱作农业区和畜牧业发展优势区。2015年“镰刀弯”地区玉米种植面积1040万hm2,比2005年增加了460万hm2[23],是过去10年来玉米面积增加最多、发展最快的地区,但该区域有部分是玉米非优势产区,生态环境脆弱,抵御自然灾害能力弱[22]。
根据《农业部关于“镰刀弯”地区玉米结构调整的指导意见》,到2020年,包括东北冷凉区、北方农牧交错区、西北风沙干旱区、太行山沿线区及西南石漠化区等在内的“镰刀弯”地区籽粒玉米种植面积将调减346.7万hm2以上。调减部分中的83.3万hm2将用于发展青贮玉米, 90万hm2用于恢复玉米与大豆轮作, 56.7万hm2用于种植杂粮杂豆, 60万hm2发展苜蓿等饲草,另有20万hm2亩耕地用于恢复春小麦, 36.7万hm2用于种植经济林果和生态功能型植物的种植(表1)。
“镰刀弯”地区玉米结构调整将通过调减“高产秸秆”作物种植面积影响本地区秸秆供应量。
表1 2016~2020年“镰刀弯”地区玉米产业结构调整方向及目标 万hm2
2.2.2 现代种业创新
现代种业创新是农业供给侧结构性改革中的关于稳定粮食生产任务中的一项重要工作。《农业部关于推进农业供给侧结构性改革的实施意见》(农发[2017]1号)中指出,要“加大种业自主创新重大工程实施力度,开展稻谷、小麦、玉米、大豆四大作物良种重大科研联合攻关,加快适宜机械化生产、轻简化栽培、优质高产多抗广适新品种选育”,“推动新一轮农作物品种更新换代”。而根据《全国现代农作物种业发展规划(2012~2020年)》设定的目标,到2020年,我国主要农作物良种覆盖率将达到97%以上,良种在农业增产中的贡献率也将由“十一五”时期的43%提高到50%以上。可见,作物品种改良是实现农业增产的重要因素,是我国现代种业发展的重要任务。随着作物育种技术的不断发展,我国水稻、小麦、玉米等作物经济系数的提高还有较大的空间。目前我国超级稻经济系数的选育目标为0.55~0.60,而国际水稻研究所为0.6; 西欧和北欧一些国家推广的小麦品种中,有的经济系数已达0.5以上,据Austin估计可以提高到0.6[24],均高于目前我国小麦的经济系数。
如上所述,作物品种是影响农作物秸秆产量的重要因素,现代种业创新将会通过作物育种技术在提高作物经济产量的同时,影响农作物秸秆产出水平。
2.2.3 轮作休耕制度
耕地轮作休耕是指土地所有者或使用者为提高耕种效益和实现土地可持续有效利用,在一定时期内采取的以保护、养育、恢复地力为目的的更换作物或不耕种措施[25]。国际国内经验表明,轮作休耕是保持土壤质量、恢复地力、减少病虫害、节约水资源、减少农业污染以及增强农产品安全性的重要手段[26-27]。2015年我国在《十三五规划建议》中首次提出“建立土地轮作、休耕试点”的政策, 2016年《政府工作报告》和中央一号文件继而对探索实行耕地轮作休耕制度试点提出了明确要求。同年6月,农业部、财政部、发展改革委等多部门联合印发《探索实行耕地轮作休耕制度试点方案》,明确提出今后将重点在地下水漏斗区、重金属污染区和生态严重退化地区开展休耕。其中,先期启动的耕地轮作休耕试点共计41.1万hm2,包括轮作试点33.3万hm2、休耕试点7.7万hm2。主要在东北冷凉区、北方农牧交错区开展轮作,在地下水漏斗区、重金属污染区和生态严重退化地区开展休耕。7.7万hm2的休耕试点,包括河北省黑龙港地下水漏斗区季节性休耕6.7万hm2,湖南省长株潭重金属污染区连年休耕0.67万hm2,贵州省和云南省石漠化区连年休耕0.27万hm2,甘肃省生态严重退化地区连年休耕0.13万hm2。试点方案指出,今后3~5年,还将适时研究扩大耕地轮作休耕试点规模。到2030年,在确保重要农产品供需平衡的前提下,将逐步建立起合理的耕地轮作体系和休耕制度。
轮作休耕制度将通过作物种类的更换或一定时期内耕种作物次数的变化影响轮作休耕地区的秸秆供应量。
3 农业供给侧结构性改革背景下秸秆资源与利用的变动分析
3.1 “镰刀弯”地区玉米结构调整对秸秆资源与利用的影响
2015年“镰刀弯”地区所在的13省(区)玉米单产水平为5 775kg/hm2[2],若玉米草谷比以1.1计算, 2015年“镰刀弯”地区玉米秸秆产量约为6 600万t,玉米秸秆单产水平为6 360kg/hm2。
根据调减目标,到2020年,“镰刀弯”地区143.3万hm2籽粒玉米将改种为“零秸秆”产出水平的青贮玉米和饲草后,较2015年可减少911万t左右的秸秆产出; 由上文可知,大豆秸秆单产水平相当于玉米秸秆单产水平的38%,以玉米-大豆逐年轮作模式为例,由玉米连作模式调整为该轮作模式后,平均每年每公顷将减少31%的玉米秸秆量,若以2020年90万hm2的玉米-大豆轮作目标计算,平均每年可减少秸秆产出177万t; 20万hm2用于改种春小麦,秸秆产量与调减之前基本相当; 56.7万hm2用于种植杂粮杂豆等“低产秸秆”作物(秸秆产出水平约为玉米的1/ 2)较2015年约可减少180万t秸秆产出; 36.7万hm2用于种植经济林果和生态功能型植物的种植(假设其秸秆产出为零),较2015年约可减少秸秆产出233万t。由此,“镰刀弯”地区玉米结构调整达到规划期目标时,较2015年每年可减少1 501万t左右的秸秆产出,约为2015年该地区玉米秸秆总产量的22.7%、全国玉米秸秆总产量的5.1%,与2015年山西省和广西壮族自治区的玉米秸秆产量之和基本相当。
可见,“镰刀弯”地区玉米结构调整通过调减“高产秸秆”作物,可直接减少玉米秸秆产量,缓解秸秆收集处理压力; 籽粒玉米调整为青贮玉米和苜蓿等饲草种植,还可为地区畜牧业发展提供优质饲料; 玉米全株青贮通过养殖粪污过腹还田,还可起到降低秸秆收储成本、培肥地力的作用。
3.2 作物品种改良对秸秆资源产量的影响
目前,国内研究很少针对作物品种改良对秸秆产量产生影响的具体数据进行核算,仅见于一些简单粗略的估算。根据郭光荣的估算,若保持水稻生物产量基本不变,经济系数每增加0.1,每公顷水稻的经济产量可望提高1 500kg以上[28],水稻秸秆每公顷的产量随之降低1 500kg左右; 李炳芳和李五洲指出,矮秆型小麦品种可使麦秸减少33%~40%[10],可有效减少“无效秸秆”产出。
该文拟以水稻为例,就作物品种改良对未来秸秆产量的影响进行测算。2010年我国水稻单产水平为6 553kg/hm2, 2015年增加为6 891kg/hm2,每公顷水稻的经济产量提高了338kg[29]。目前我国水稻的草谷比系数为1.0,经济系数平均值为0.5。若以2010~2015年水稻的增产速度作为参照,假设2020年我国水稻的经济系数能够提高0.03,那么在保持水稻生物产量基本不变的前提下,每公顷水稻的秸秆产量将有望减少450kg左右。2015年我国水稻播种面积为3 021.6万hm2[2],在种植规模保持稳定的情况下, 2020年水稻秸秆产量可望减少1360万t,约为2015年水稻秸秆总产量的5.6%,基本相当于2015年广西和海南的水稻秸秆产量之和,秸秆收集处理压力将得以有效缓解。与此同时,还可实现水稻增产。
3.3 轮作休耕试点推进对秸秆资源产量的影响
如上所述,轮作休耕将通过减少农事活动起到保护耕层、涵养地力的作用,同时也将通过在一定时期内采取的更换作物或不耕种措施影响秸秆产量。
轮作有多种形式,如豆谷轮作、粮肥轮作、稻麦、稻菜轮作等,“镰刀弯”部分地区实行的轮作模式是由玉米连作改变为玉米与大豆轮作; 休耕按照时间长短以及各地的实际情况也有差异,有季节性休耕、有耕作数年后休耕一年或连续休耕等。河北省黑龙港地下水漏斗区实行的是季节性休耕,即由每年的小麦—玉米模式更换为“一季休耕,一季雨养玉米”,将需抽水灌溉的冬小麦休耕,只种植雨热同季的春玉米、马铃薯和耐旱耐瘠薄的杂粮杂豆; 湖南省长株潭重金属污染区则为连续多年休耕,休耕期间,优先种植生物量高、吸收积累作用强的植物; 在西南石漠化区,选择25度以下坡耕地和瘠薄地的两季作物区,连续休耕3年; 在西北生态严重退化地区,选择干旱缺水、土壤沙化、盐渍化严重的一季作物区,连续休耕3年。
上文以玉米—大豆轮作为例,对“镰刀弯”地区轮作对秸秆产量的影响进行了概算。鉴于休耕模式的复杂性、当前休耕面积的有限性以及未来休耕面积的不确定性等原因,该研究暂不详细分析休耕对秸秆产量的影响作用,仅以河北省黑龙港地下水漏斗区实行季节性休耕为例进行简单计算。如前所述,河北省黑龙港地下水漏斗区先期启动6.7万hm2进行季节性休耕,即每年少种一季冬小麦。由统计资料可知[2], 2015年河北省冬小麦的单产水平为6 194kg/hm2,若小麦草谷比取值1.3,黑龙港地下水漏斗区达到休耕目标后,年产秸秆量将比2015年减少54万t,约占2015年河北省小麦秸秆总产量的2.9%。
毋庸置疑,轮作休耕必将减少区域秸秆供应量,且随着其试点面积的不断扩大,其作用将持续增强。
4 结论与建议
4.1 结论
我国农作物秸秆种类多、数量大,单产高,秸秆资源供给出现阶段性过剩。解决好秸秆的问题,一方面要“用好秸秆”,另一方面,要从源头上控制秸秆的产出量。推进农业供给侧结构性改革,有望减少“无效秸秆”产出,促进秸秆综合利用,推动解决“小秸秆”带来的“大问题”。
农业供给侧结构性改革将经由改良农作物品种、调整农作物播种面积、优化耕作制度、革新秸秆利用技术等因素的传导,对未来我国农作物秸秆资源产出与利用产生影响。初步测算, 2020年,“镰刀弯”地区玉米结构调整达到规划期目标时,较2015年可减少玉米秸秆产1 501万t,约为2015年该地区玉米秸秆总产量的22.7%、全国玉米秸秆总产量的5.1%,同时还可为地区畜牧业发展提供青贮玉米等优质饲料、且玉米全株青贮通过养殖粪污得以过腹还田; 未来通过育种技术,将我国水稻的经济系数平均提高0.03时,其秸秆产量将减少1 360万t,约为2015年全国水稻秸秆总产量的5.6%; 轮作休耕可起到减少区域秸秆产量的作用,且随着其试点面积的不断扩大,减少秸秆产出的作用将持续增强。
4.2 建议
加强综合利用,从源头上控制秸秆产出,是未来我国农业结构调整中的一项重要工作。目前,可从因地制宜地调减“高产秸秆”作物改种“低产秸秆”或“零秸秆”作物,培育和推广“低产秸秆”作物品种,优化“低产秸秆”型栽培技术等几个方面入手。
首先,因地制宜调减“高产秸秆”作物改种“低产秸秆”或“零秸秆”作物。一是利用农业供给侧结构性改革的大好时机,鼓励我国广大地区特别是“镰刀弯”地区,结合自身资源条件和产业发展需求,在保证粮食安全的前提下,推进结构调整和发展方式的转变。积极发展青贮玉米、优质饲草、粮豆轮作等,推介适销对路、高产优质的作物品种,加快种植结构调整,促进种植结构优化,从源头上控制秸秆产出。二是在大城市郊区进行作物结构调整,压缩小麦、玉米等“高产秸秆”农作物种植面积,发展经济效益高、秸秆产出量低、具有休闲观光功能的蔬菜、水果、中药材等“低产秸秆”园艺作物,为市民提供新鲜、安全的农产品的同时,提供休闲娱乐、旅游观光、教育和创新服务。需要注意的是,随着蔬菜、中药材等园艺作物种植面积的扩大,也增加了对这类农作物剩余物进行处理的难度,未来应加大技术和政策支持力度,提高我国蔬菜等园艺作物剩余物无害化处理和资源化利用能力。
其次,培育和推广“低产秸秆”作物品种。在作物品种选育方面,加强对作物矮化育种有关理论基础和应用实践的研究,通过技术创新,提高作物光合效率,增加生物学产量; 挖掘新的矮秆基因,大力培育和推广经济系数高的优良农作物品种,合理分配产量,增加农作物经济产量,从源头减少“无效秸秆”产出。
第三,优化“低产秸秆”型高产栽培模式。优化栽培模式,进行科学的田间管理,合理安排肥力、灌溉方式、种植密度等栽培措施,提高作物经济系数,在充分发挥作物经济产量潜力的同时,控制作物秸秆产出量。
[1] 高春雨,王亚静,李宝玉,等.我国秸秆资源短缺与过剩问题探讨.农机化研究, 2010,(4): 209~212.
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STRAW RESOURCES AND ITS UTILIZATION IN CHINA FROM THE PERSPECTIVE OF AGRICULTURAL SUPPLY-SIDE STRUCTURAL REFORM*
Wang Yajing1,Wang Fei2,Shi Zuliang2,Gao Chunyu1,Wang Hongyan1,Bi Yuyun1※
(1. Institute of Agricultural Resources and Regional Planning, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China; 2. Rural Energy & Environment Agency, Ministry of Agriculture, Beijing 100125, China)
This paper analyzed the fluctuation of straw resources yield and the change of straw resources utilization pattern in the context of agricultural supply-side structural reform, and then put forward some countermeasures and suggestions on improving the utilization ratio of straw in the future, such as adjustment of planting structure focused on the crop of corn, pilot of fallow and crop rotation and the innovation of modern seed industry. The planting structure adjustment referred to the corn planting structure adjustment in the Rocker Region. The straw yield of this region will be decreased 15.01 million tons in 2020 comparing to 2015.If the rice economic coefficient can be improved from 0.50 to 0.53 in 2020, the rice straw yield of China will be decreased 13.60 million tons than 2015. The method of disposing the straws by returning straight to the fields or burning will be changed after the corn plantation being adjusted to silo corn. The useless straw will be reduced and straw utilization ratio will be increased by promoting the agricultural supply-side structural reform. It put forward that it should promote the agricultural structure adjustment and transform the agricultural development mode actively in the future under the premise of the food security, reduce the amount of land available for the high straw yield crop like corn,increase the planting of the crop with no straw like forage grass or low straw yield crop like potato and vegetable,transform from high straw yield crop such as wheat, corn planting to horticultural plants, fruits, traditional Chinese medicinal crop and vegetables etc. And the crop variety breeding of low-yield straw should be cultivated and popularized under the premise of good economic yield so that less straw and more grain will be produced, or use the high yielding culture mode to reduce the straw output ratio.
agricultural supply-side structural reform; straw resources; straw comprehensive utilization
10.7621/cjarrp.1005-9121.20170603
2017-05-31
王亚静(1979—),女,河南驻马店人,博士、副研究员。研究方向:农业废弃物资源化利用。※通信作者:毕于运(1963—),男,江苏徐州人,博士、研究员。研究方向:秸秆资源及其能源化利用。Email:biyuyun@caas.cn
*资助项目:国家自然科学基金青年基金“北方地区秸秆沼气集中供气工程冬季增温保温能源边际报酬分析”(41301626); “麦-玉轮作系统实施测土施肥减排GHG碳贸易量核算”(31200337)
F30; X712
A
1005-9121[2017]06013-08