成都市农作物秸秆资源综合利用现状和对策
2017-10-13陶素华
陶素华,王 进
(成都科学技术服务中心,四川 成都 610015)
成都市农作物秸秆资源综合利用现状和对策
陶素华,王 进
(成都科学技术服务中心,四川 成都 610015)
农作物秸秆是农村面源污染的源头之一,已成为农村环境保护的瓶颈问题。近年来,国内外依靠科技进步与创新,一直在努力探索秸秆的综合利用方式。我市在如何充分利用秸秆上也在积极探索,目前主要方式是肥料化、饲料化、基料化、原料化、能源化,但仍存在观念落后、机械化程度不高、政府资金投放不足、技术水平有待进一步提高等问题,需要相关政府职能部门高度重视,一方面充分利用现有技术成果,引导做好推广应用工作;另一方面需要加大研发支持力度,催生更新更好的技术成果,在推动更科学、高效地解决我市秸秆综合利用中工作中发挥政府职能部门应有的作用。
秸秆;综合利用;现状;对策建议
秸秆是作物生产过程中的副产物之一,也是农村一类传统的有机肥料和生物燃料资源。但近年来,农作物秸秆成为农村面源污染的新源头,每年夏收和秋冬之际,小麦、水稻等秸秆田间焚烧,产生大量浓重的烟雾,不仅成为农村环境保护的瓶颈问题,甚至成为殃及城市环境的罪魁祸首。其实作物秸秆中含有多种可被利用的有效成分,除绝大部分是碳之外,还含有钾、硅、氮、钙、镁、磷等元素及纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、氨基酸等有机质成分,为农作物秸秆资源的利用提供了发展空间。
1 国内外秸秆资源的利用现状
1.1 国外秸秆资源利用现状
从国外情况来看,特别是在发达国家,通过科技进步与创新,为农作物秸秆的综合利用开发找到了多种用途,除传统的将秸秆粉碎还田作有机肥料外,还走出了秸秆饲料、秸秆气化、秸秆发电、秸秆乙醇、秸秆建材等新路子,大大提高了秸秆的利用值和利用率,值得我们借鉴。北美以耕种玉米、小麦为主,每年产生大量的秸秆。加拿大农业区,当玉米成熟时,用玉米收割机一边收割一边把玉米杆切碎,切碎的玉米杆作为肥料返还到田间。在美国,有24个农业州,每年能收集大约4500万t秸秆,被用作饲料,或者用来盖房,将整捆的秸秆高强度挤压后填充新房的墙壁;此外,美国还积极推动再生能源事业,把秸秆作为新兴的替代燃料特别是生物燃料,从中提取乙醇进行开发利用,使秸秆综合回收利用有了新发展,当然,这些活动得到了政府补贴等政策的鼓励与支持。在欧洲,则开创了秸秆发电的新途径。丹麦是世界上首先用秸秆发电的国家,农民将秸秆卖给发电厂发电,满足上万户居民的用电和供热需求,电厂降低了原料成本,居民获得了实惠的电价,而秸秆燃烧后的草木灰又无偿还给农民作肥料,从而形成了一个工业与农业相衔接的循环经济圈。在日本,人们主要是把秸秆翻入土层中还田用作肥料,也把秸秆用作粗饲料喂养家畜;此外,对部分难以处理的秸秆,则通过专门组织、采取统一地点和时间进行就地焚烧。现在,日本也在积极挖掘秸秆的燃料转化潜力,已研制出从秸秆所含纤维素中提取酒精燃料的技术,向着秸秆的科学化、实用化迈出了新步伐。
1.2 国内秸秆资源利用现状
从国内看,目前情况仍然不能令人乐观。秸秆还田要影响作物生长,秸秆焚烧污染大气环境,综合开发利用又面临着技术不成熟、投资比较大、效果比较差的窘境。农民急于焚烧,而政府急于封堵,二者就打起了游击战。但在实践中,国内也有不少地方积极探索。在黑龙江省的双城市,就有一家企业利用秸秆生产环保家具、环保包装、环保型建材等,既能解决秸秆资源化利用问题,还能以出口的方式增加企业收入,使秸秆资源转化为经济优势;辽宁和吉林的许多养殖企业利用生物技术将秸秆制成牛羊饲料,检测结果显示,这种饲料能够提高肉的品质。随着国家政策引导,我国多数地区已经实施秸秆沼气和秸秆发电技术,为秸秆利用探索出了新方式。近几年,我国也陆续建设了十几个秸秆生物质电厂。但是,秸秆利用的工艺细节还不完善,秸秆深加工成本较同类产品高,秸秆利用率低,还缺乏有力度的市场运作。
2 成都市秸秆资源利用现状
成都农作物秸秆生物质资源非常丰富(主要秸秆为:稻秸、麦秸、油秸),常年产量超过570万t,折合标准煤量280万t以上。用作肥料进行还田的约有285万t,占秸秆资源总量的50%,用作饲料加工约57万t,占10%,用作生物能源和建筑材料的约57万t,占10%;用作食用菌基料的约有114万t,约占20%,剩余的57万t被随意焚烧、弃置,占10%。秸秆处理及综合利用已由过去仅用作农村生活能源和牲畜饲料,拓展到生态还田、生物质燃料、生物利用、新型材料等领域,其中机械化粉碎、田边地角就近堆沤还田技术已在全市得到大面积推广,用作食用菌基料利用技术在大邑、金堂等地得到广泛应用。
成都市主要农作物秸秆元素成分和有机质成分(%)
图1 成都市秸秆资源状况
图3 成都市秸秆资源和综合利用模式和途径
图2 成都市秸秆资源利用情况
3 成都市秸秆综合利用存在的问题
3.1 观念落后 秸秆的利用一直停留在传统的方式上,没有把它纳入可再生资源利用行列。
3.2 机械化程度不够 因地势差异,田快分散、大小不一,农作物品种多,不利于秸秆综合利用。
3.3 资金投入不足 农户不愿意投资购买机具,秸秆综合利用投资成本大于产出。
表1 成都秸秆综合利用相关企业运行现状(部分途径)
3.4 相关机具(技术)研发力量水平落后 企业技术水平低,资源转化和有效利用率低,产业链短,没有形成较好的技术基础和产业化氛围。
3.5 信息不对称 需求不稳,市场化程度不高,相关配套不完善等。
4 成都市秸秆综合利用对策建议
4.1 充分利用现有技术成果,提升秸秆综合利用效率
鉴于我局多年科研项目支持和科研院所及企业的努力,我市已经形成了一大批秸秆综合利用成果技术,在政府引导下,将现有技术集成,可大幅提升秸秆利用效率。
4.1.1 鼓励秸秆粉碎后的秸秆直接还田 在收割农作物的同时将粉碎后的秸秆直接还田,是一项简单易行的方法。
4.1.2 在直接还田的同时,配以高效腐熟微生物 可以加快秸秆腐,提高土壤中有机质含量,附带解决长期过量施用化肥的问题,有利于发展绿色无公害农业生产,这种方式在成都地区可行,且效果较好。
4.2 大力推广应用机械化打捆收集技术
实践中,影响秸秆综合利用的一个关键问题,就是秸秆的收集和储运。通过大力推广应用机械化打捆收集技术可以解决秸秆的集中和运输难题,有利于降低秸秆工厂化应用成本。集中后的秸秆,可以运往以下场所进行多种产品生产,解决秸秆综合利用难题。
4.2.1 有机肥生产 利用秸秆生产有机肥是一项多盈的产业,既可以减少化肥用量还可以改善农业生态环境,提高农作物品质。
4.2.2 新兴生物质燃料生产 从秸秆中提取乙醇进行再利用。
4.2.3 建材生产 作物秸秆中含有大量纤维素和木质素,将秸秆制成板材和复合材料,部分替代木材,可减少对森林的砍伐。
4.2.4 生产燃料 用秸秆生产燃料块、生物碳化、燃烧发电等。
4.3 加大政策和资金支持力度
采取财政补贴、税收减免等政策和措施,增强公共服务供给,撬动民间资本,促使秸秆资源得到有效利用。
4.4 加大宣传和服务工作的力度
采取经济、行政等各种手段,用“以疏为主,疏堵结合”的方法,加强执法、宣传和服务力度 ,让农户从认知上改变秸秆的传统处理方式,充分调动广大农民的积极性。 明确农民和农村集体组织在秸秆综合利用中的任务和责任,既要做好宣传,又要做好相关的管理工作。 利用各类科技与生产示范工作,安排专业技术人员下乡宣传指导,宣传讲解秸秆综合利用的新技术与新方法,加强秸秆综合利用技术培训。
4.5 成立秸秆便捷处理相关行业组织
连通秸秆资源供需方,从供给侧出发,综合利用秸秆资源。
5 成都市科技局秸秆综合利用对策建议
5.1 建立成都市秸秆综合利用科技示范基地
根据秸秆处理的不同应用方式,比如还田、饲料、材料、食用菌等,分别建立相应的单项示范基地或综合示范基地,发挥科技示范基地的带动引领作用。
5.2 建立成都市秸秆综合利用公共技术服务平台
针对秸秆的综合利用,提供相应的共性技术服务。
5.3 建立秸秆资源综合利用技术专项
加强秸秆技术创新,组织科研力量开展技术攻关,研发并推广具有独立知识产权的高转化率技术和设备,帮助农民改变耕地种植模式,加快农机改造步伐,提高秸秆处理能力。
5.4 成立秸秆综合利用相关技术协会
连通秸秆资源供需方,从供给侧出发,发挥高新技术作用,综合利用秸秆资源。