湖北省农作物秸秆资源量清单及增长趋势研究

陶元+黄碧捷+岳琳+曹诗龙

摘要：指出了农作物秸秆是一种非常重要的的生物质能源。基于《“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》及湖北省2011-2016统计年鉴农作物产量数据，收集活动水平数据，估算了湖北省“十一五”末期及“十二五”期间湖北省的秸秆资源量，并预测了“十三五”期间湖北省秸秆资源量的增长，为相关研究提供参考。

关键词：湖北省；农作物秸秆；资源量；增长趋势；“十二五”

中图分类号：X32

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2017）14-0079-03

1 引言

农作物秸秆是一种重要的生物质资源。目前生物质能源在世界能源总消费量中占14%以上，是当今世界上的第4大能源，仅次于煤炭、石油和天然气[1]。随着工业的发展，新型燃料的普及，农作物秸秆随地焚烧现象严重[2]。这不仅是一种资源浪费，也给我们的生活环境造成一定的污染。李新芸[3]研究中提到，我国每年生产秸秆达6～7亿t，利用率为65%左右。还有大量未被利用的秸秆资源被随意堆放在田间地头或是随地焚烧，这不仅占用土地资源、造成安全隐患，而且带来严重的空气污染。因此，调查确切的生物质资源的可使用量是非常有必要的。本研究以《“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》及2011～2016年湖北省统计年鉴为基础，估算湖北省“十一五”末期及“十二五”期间湖北省的秸秆资源量，预测“十三五”期间湖北省秸秆资源量的增长，为相关研究提供参考。

2 数据来源与估算方法

2.1 数据来源

本研究的基准年为2010年至2015年，包括湖北省所管辖的1个副省级城市（武汉），11个地级市，1个自治州（恩施），3个省直管市（仙桃，潜江，天门），1个省直管林区（神农架）。针对湖北省农业产业特点，根据湖北省年鉴主要农作物产量估算其秸秆资源量。

2.2 秸秆产量计算方法

农作物秸秆产量，计算公式：

式中：E为农作物秸秆资源量，（t）；P为农作物类型的年产量；Ni为农作物i的干燥秸秆产生比率，（t/t）。使用的各农作物年产量主要通过湖北省2011～2016年统计年鉴（统计年份为2010～2015）以及政府部门网站公布的2010～2015年统计数据。研究中的农作物秸秆产生比率来源于本课题组的相关实地调查研究[4]。

2.3 秸秆产生强度计算方法

耕地排放强度（IC）和区域排放强度（Ir）分别是基于农作物耕地面积和区域面积，秸秆资源量排放强度计算公式[5]，如（2）式：

I=Q/A（2）

式中：I为农作物秸秆资源量排放强度，（t/km²）；Q为某地区农作物产生的秸秆资源量，（t）；A为区域面积或农作物耕作面积，（km²）。某地区的区域面积和耕地面积数据分别是来自2011～2016年湖北省统计年鉴。

3 结果与分析

3.1 秸秆年产资源量

由湖北省农作物统计年鉴作为基础数据，参考相关文献秸秆产生比率，统计得出2010～2015年湖北省农作物秸秆资源产量及秸秆年增长率，作于图1。

《湖北省“十二五”规划纲要》指出：对于新农村的建设要促进农民持续征收。挖掘农业增收潜力，引导农民优化种养结构，积极发展品种优良、特色明显、附加值高的优势农产品。由图1可见，“十二五”期间湖北省秸秆资源产量整体呈上升趋势，且秸秆资源年产量都维持在3500万t左右；2011～2014年秸秆产量增长速率较平稳，在“十二五”末期，2015年增长迅速，秸秆资源年产量突破4000万t。根据“十二五”秸秆资源量增长趋势及湖北省“十三五”相关政策，预计在2016～2020年间，秸秆资源产量会在2015年的基础上持续增长，秸秆资源年产量维持在4000万t左右。以近几年农作物秸秆产量增长速率和目前能源紧缺的形势来看，湖北省农作物秸秆资源量是非常有价值的可利用的资源。

3.2 秸秆资源量产生强度

统计了2011～2015年农作物秸秆资源产量，根据湖北省统计年鉴各各市区的耕地面积和区域面积，计算出2011～2015年湖北省农作物秸秆资源量产生强度，以2011年（图2）和2015年（图3）秸秆产生强度为例进行分析。

由图2可见，2011年湖北省秸秆资源量耕地产生强度大于平均值的城市有共有10个，分别为荆州、襄阳、鄂州、荆门、孝感、黄冈、随州、仙桃、天门、潜江，其中秸秆耕地产生强度最大的城市为荆门达到1453.2 t/km²；秸秆资源量区域产生强度大于平均值的城市共有9个，分别为荆州、襄阳、鄂州、荆门、孝感、黄冈、仙桃、天门、潜江，其中秸秆区域产生强度最大的城市为潜江达到505.6 t/km²；分析可知，除随州外，其余9個城市的秸秆耕地产生强度和区域产生强度均大于平均值，则需加强对秸秆资源的系统管理和充分利用，避免秸秆露天燃烧造成资源浪费和环境污染[6]。随州市的耕地秸秆产生强度较大，而区域秸秆产生强度低于平均值，相对说明其单位耕地面积农作物秸秆产量高，更需对其农作物秸秆进行系统管理及合理利用。

由图3可见，2015年湖北省秸秆资源量耕地产生强度大于平均值的城市有共有9个，分别为荆州、襄阳、鄂州、荆门、孝感、黄冈、随州、仙桃、潜江，其中秸秆耕地产生强度最大的城市为荆门市达到1518.7 t/km²，较2011年稍有增加；天门市的秸秆耕地产生强度由2011年的大于平均值变为稍小于平均值，其秸秆区域产生强度仍大于平均值，表明2015年其单位耕地面积农作物秸秆产量下降，但其秸秆资源总量几乎不变；秸秆资源量区域产生强度大于平均值的城市共有9个，分别为荆州、襄阳、鄂州、荆门、孝感、黄冈、仙桃、天门、潜江，其中秸秆区域产生强度最大的城市为潜江达到539.1 t/km²，较2011年稍有增加。

3.3 各市秸秆产生强度与平均值统计

将2011～2015年湖北省各市秸秆产生强度与平均值关系统计于表1中。

秸秆耕地产生强度的高低表明单位耕地面积产生秸秆资源量能力的强弱，而秸秆区域产生强度的高低表明该区域产生秸秆资源总量能力的大小。无论是秸秆耕地产生强度还是秸秆区域产生强度过高都应该引起重视，尤其应该重视耕地产生强度和区域产生强度均高于平均值的城市。

由表1知：农作物秸秆耕地产生强度和区域产生强度在“十二五”期间，每年都大于平均值的城市共有8个，分别为荆州、襄阳、鄂州、荆门、孝感、黄冈、仙桃、潜江；每年都小于平均值的城市共有7个，分别为武汉、黄石、十堰、宜昌、咸宁、恩施、神农架。农作物秸秆耕地强度大于平均值，区域强度小于平均值的的城市仅有随州；不存在农作物秸秆耕地强度小于平均值，区域强度大于平均值的城市。

天门市的秸秆区域产生强度一直高于平均值，但其耕地产生强度只在2011和2013年高于平均值，造成这一现象的原因可能是：①天门市2011和2013年耕地面积变化较大；②也可能是2012、2014、2015这3年由于天气、土壤肥力下降或其他原因导致农作物产量下降，从而造成间歇性秸秆耕地强度低于平均值的现象。总体看来，天门市的秸秆资源年产量变化不大，所以其秸秆资源年产量是比较丰富的，应该对其秸秆资源加强管理并合理利用。

随州市在“十二五”期间，秸秆耕地强度均高于平均值，区域强度均低于平均值。形成这一现象可能原因是：①随州市单位耕地面积农作物产量高；②区域面积中只有小部分土地作为耕地使用。总体看来，虽然随州市的整体秸秆资源产量不高，但是其局部耕作地区的秸秆资源量一直维持在平均值之上，其局部秸秆资源量也不可小觑，应在其局部地区加以管理及合理利用[7]。

4 结论

“十二五”期间湖北省秸秆资源总量逐年增加，2015年突破4000万t，预计在“十三五”期间，秸秆资源量将会继续持续增长。

“十二五”期间，荆州、襄阳、鄂州、荆门、孝感、黄冈、仙桃和潜江的年秸秆耕地产生强度和区域产生强度均大于省平均值。应加强对秸秆资源量的管理与利用，控制秸秆随地焚烧的现象。同时，不可忽视天门市这类秸秆产生强度在“十二五”期间变化较大的城市，将秸秆资源产量稳定地控制在限值内。而对于随州市，其秸秆资源总量控制较好，值得注意的是其单位耕地秸秆资源产量较高，应在其局部地区加以管理及合理利用。

应根据各市产业特点，加强秸秆资源量的管理与利用，因地制宜。探讨制定符合湖北省秸秆资源管理和资源化利用综合技术的方法。笔者也将继续进行这方面的研究。

参考文献：

[1]亢银霞， 宋柱亭， 郭俊先. 农作物秸秆综合利用技术研究综述[J]. 新疆农机化， 2013（2）：48～51.

[2]张 珂. 秸秆综合利用率将提高——解读《“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》[J]. 农村新技术， 2012（5）：49～50.

[3]李新芸， 江 波. 农作物秸秆综合利用现状及对策[J]. 湖南农机， 2006（2）：16～18.

[4] HUANG Bi jie. Emission inventory of volatile organic compounds from field burning of crop residues in Hubei Province，China[J]. Advanced Materials Research， 2014， 6（12）：1280～1284.

[5]王雨辰， 陳 浮， 朱 伟， 等. 江苏省秸秆资源量估算及其区域分布研究[J].江苏农业科学， 20 13， 41（6）：305～310.

[6]谢海燕， 周玉新. 江苏省农作物秸秆资源化利用及产业化发展研究[J]. 安徽农业科学， 2013， 41（7）：3105～3108.

[7]李金红. 新时期推动农作物秸秆综合利用方式转变的思考[J]. 天津农业科学， 2013， 19（12）：80～83.