汤原县农作物秸秆产量预测及应用

于晓秋 侯珊珊

摘 要：本文介绍了预测秸秆产量和秸秆应用的目的和意义。然后根据2011—2016年汤原县的主要作物（水稻、玉米、大豆）的产量，采用草谷比法，预测出2011—2016年汤原县这6a的个主要农作物的秸秆产量。根据秸秆能源的应用现状和应用方式，总结出影响秸秆有效应用的相关因素，并给出合理建议。

关键词：作物秸秆；草谷比；秸秆产量

中图分类号：X712 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20180233003

农作物秸秆具有狭义和广义之分。狭义秸秆为作物的茎秆；广义秸秆被称为“田间秸秆”。

根据秸秆生产的过程不同，分为农作物副产物和田间秸秆。秸秆的分类可根据作物的分类来进行分类，主要有大田作物秸秆和园艺作物秸秆。大田作物秸秆主要有禾谷类、豆类和薯类等粮食作物秸秆，以及纤维类、油料类、糖类等经济类作物秸秆。园艺作物秸秆有蔬菜、果树和花类作物的秸秆。因为园藝作物种类多，占地面积小，并且统计起来比较困难，所以导致预测秸秆产量数据不够准确。因此，预测秸秆产量基本不用园艺作物，而大田作物秸秆才是作为预测秸秆产量的主要指标。

由于人们对能源的使用量逐渐增多，以至于导致现在各类传统的能源越来越少，并且这些高幅度的耗费也同时导致了现在各项的恶劣环境问题。因此，现在寻找和发掘可再生能源资源已经是必不可少的重要问题。而农作物秸秆产量作为能源资源的一部分，其蕴含多样丰富的元素，将秸秆资源综合利用规划为“5化”技术工程（能源化、饲料化、肥料化、原料化和基料化），可运用到众多的研究和生产领域，同时也是目前地球上的第一大可再生能源。秸秆资源综合利用对稳定农业生态平衡、促进农民增产增收、缓解能源与环境压力、增强农业可持续发展能力等方面具有重要作用。

1 汤原县农作物秸秆产量预测

1.1 草谷比法简介

目前大田作物秸秆产量的预测方法是根据相关统计部门发布的农作物经济产量及草谷比计算得到。其中相关定义如下。

1.1.1 农作物经济产量

指人类需要的有经济价值的主要农作物产品的产量，又称为农作物主产品产量。

1.1.2 草谷比

大田作物秸秆产量与农作物经济产量比值。

对于汤原县农作物秸秆产量的一些问题，已有众多研究学者进行了研究。因此本文根据2017年汤原县统计年鉴对2011—2016年汤原县这6a间的主要农作物产品的产量进行统计和分析。根据本文中的统计指标解释：农作物产品总产量是指调查年度内全社会生产的各种农产品的数量，不论是耕地上与非耕地上的农作物产量都应统计在内。各种农作物产量按国家统一规定计算。

谷物一律按脱粒后的原料计算（玉米按脱粒后的粒子计算）；

豆类按去豆荚后的干豆计算；

据此可知，2017年汤原县统计年鉴中的主要农作物产品产量就是其农作物经济产量。并且通过对其农作物产品产量进行整理分析，发现2011—2016年汤原县这6a间的农作物主要为水稻、玉米、大豆这3种，因此本文将选取这3种农作物的产品产量来分析预测汤原县的农作物秸秆产量。各农作物产量数据见表1，对各主要农作物的分析见图1。

图1为2011—2016年6a间的汤原县水稻、玉米和大豆产量的柱状图分析。发现2011—2015年这5a间，汤原县水稻产量呈上升趋势，从18530t上升至341532t，增长了1.8倍；玉米产量也呈大幅上升的趋势，从57590t上升到510996t，增长了8.9倍，增长势头非常迅猛，而大豆则一直呈现平稳的状态，而2016年由于汤原县农作物种类的增多导致水稻、玉米产量有所放缓。

草谷比的选取是预测农作物秸秆产量是否准确的重要关键。本文根据大量的前人研究报告，对现在已有的草谷比数据取值进行了汇总，见表2。

1.2 2011—2016年汤原县农作物秸秆产量预测

基于以往的相关研究可知，在农作物经济产量和草谷比已知的前提下，以此来计算大田作物秸秆产量的公式（2.1）为：

（2.1）

其中：：大田作物秸秆产量，；：农作物经济产量，；：草谷比。

因此，根据已知总结出的权威数据，把农作物经济产量和草谷比带入公式，预测出2011—2016年这6a间汤原县主要农作物秸秆总产量见表3；以及各农作物（水稻、玉米、谷子、大豆）的秸秆产量见表4。并进行相关分析。

根据表3可以看出，汤原县在2011—2016年这6a间的主要农作物总秸秆产量一直处于显著上升的趋势。从60156.444上升到538899.44增长了近10倍。黑龙江省是农业大省，从这可看出，汤原县是农作物秸秆产量的主要地区。

表4为2011—2016年6a间的汤原县水稻、玉米、大豆的秸秆的产量。从表中可得出，2011—2015年汤原县水稻秸秆产量呈上升趋势，从14008.68t上升至258198.192t，增长了近18倍；玉米的秸秆产量也呈现出逐年上升的趋势，从45317.092t上升至402664.848t，增长了近8倍；大豆的秸秆产量呈现出先降低后增长的趋势，这5a的平均秸秆产量大概为2万t；而2016年由于农作物种类的增加，使得玉米、水稻产量有所降低，但总体秸秆产量还是很丰富。

2 汤原县秸秆资源应用现状和应用方式

2.1 汤原县秸秆循环利用现状

2.1.1 产量多，分布较集中

根据2017年汤原县统计年鉴以及上述的结论可知，2016年的汤原县农作物总播种面积为118366hm2，农作物产品总产量为750984t，秸秆总产量为538899.44t，其中是水稻、玉米和大豆的秸秆产量占据了主要部分。由此可知其秸秆产量巨大。而正是因为这样得天独厚的地势分布条件，才为汤原县主要农作物秸秆能源的研究应用提供了更为有利的条件。

2.1.2 效率低，应用方式不正确

目前，汤原县秸秆综合利用的主要方式是秸秆直接还田、做青储、黄储饲料过腹还田、发酵沤肥后还田等几种传统方式，还有农牧结合利用方式、生物质发电利用方式、秸秆食用菌等一些资源利用方式，但从汤原县看，部分秸秆没有得到合理利用，秸秆还田和综合利用仍有发展空间。存在问题主要有：综合利用成本较高。采用还田或其他利用方式，增加了作业量，地增加成本100元/667m2左右，而部分农民直接焚烧秸秆，不仅成本低廉，而且灰烬对提高地力还有一定裨益；秸秆还田机械相对不足。汤原县现有秸秆还田式大型玉米收获机200台（套），基本可以满足玉米收割和秸秆还田需求，而水稻、烤烟等作物秸秆因缺乏还田机械，还无法实现直接还田；缺乏产业化利用途径。目前，县域内没有秸秆综合利用开发型企业。即使大量收购，由于路途远，运输成本高，农民运送的积极性不高。

2.1.3 多效应用途径，发展前景大

汤原县不仅是农业的重要产地，还是畜牧的主要地区。因此汤原县不仅在秸秆还田方面有很大的发展空间，其在秸秆饲料化上面的需求量也同样非常巨大。目前，汤原县引进的所以，秸秆的用途非常宽广，只要能够加以合理的研究应用，秸秆能源会为人们带来越来越多的效益。

2.2 汤原县秸秆循环利用方式

作为可再生能源的一重要部分，秸秆资源越来越收到人类的重视，因此其应用途径也逐渐增多，总结下来，汤原县秸秆循环利用主要有秸秆还田、秸秆饲料化、秸秆能源化和秸秆工业原料化等。

2.2.1 秸秆还田

秸秆还田通俗来讲就是农作物的循环利用，可以减少秸秆能源的浪费。秸秆作为田地中的有机肥料，其来回不断的循环利用可以将秸秆中的磷、氮、钾等营养元素浸渍到土地中去，这样不仅可以增加土地的滋润度，还可以降低各种化肥的使用量。因此秸秆还田可以提高土地中各种营养元素的数量，有利于这些元素之间的相互转化，稳定田园的生态平衡。

2.2.2 秸秆饲料化

2011年农业部发布《全国节粮型畜牧发展规划（2011—2020年）》迅速推进了作物秸秆饲料化利用发展。秸秆饲料化利用对标准化规模养殖，解决“人畜争粮”，保障中国粮食安全产能具有重要意义。我国目前对秸秆进行了多方面的处理，对了能够提高秸秆的利用率，加工后的秸秆中的丰富营养能够与牧草相媲美。这样营养成分提高了的秸秆，其利用率也逐渐增加，所以现在农作物秸秆的饲料化的技术也在慢慢提升。将秸秆进行处理之后，可以使部分本来不适宜作饲料化的秸秆也能避免浪费，这样在秸秆提高了其利用率的同时，也提高了秸秆中含有的营养成分。因此，秸秆作饲料现在也是禽畜的饲料中必不可少的一部分。其秸秆作饲料的方法有：秸秆氨化技术、秸秆青贮和微贮技术、秸秆碱化技术、秸秆颗粒饲料技术等。

2.2.3 秸秆能源化

秸秆的能源化利用，大部分是采用秸秆气化和直燃发电这2种技术。通过应用秸秆气化技术，将秸秆在短缺氧气的情况下进行燃烧而产生的能量是主要应用为燃料，其用于锅炉、民用炉灶、发电等场合。应用秸秆的直燃发电技术可以将秸秆在高温高压的环境下释放的热能转变成电能。而目前的秸秆发电技术是由蔗糖发电和稻壳发电构成。

2.2.4 秸秆工业原料化

随着经济社会的进步，秸秆作工业原料也在逐步的发展。其工业原料的应用途径非常广泛，主要有造纸技术、应用秸秆制造有机产品、加工材料、作食用杆菌培养基等。通过以上这些技术，使秸秆工业原料化，可以提高秸秆的利用率还可以帮助解决环境污染问题，提高农村居民的生活水平，减少能源的不必要的浪费。

3 影响秸秆有效应用的因素与改进措施

3.1 影响秸秆有效应用的因素

农作物秸秆现在虽然作为一项重要的能源而得到世界各国人们的重视，但是由于对其的研究应用才刚有少量的成果，还有很多方面有待去挖掘，但在发掘和利用的同时，其存在许多问题和因素从而影响到了对秸秆的有效利用，現将这些因素总结如下。

3.1.1 环境污染问题严重

随着国家各方面生活条件的提高以及城市发展越来越好，许多的农村居民都迁移到城市中来，因此当每年的秸秆产量逐渐增加时，将没有充足的劳动力去解决秸秆问题，因此大多数人们为了图方便，就把秸秆进行大量肆意的燃烧，这样造成了严重的环境污染问题，由于这些问题，不仅降低了秸秆的利用率不说，还造成了大量秸秆能源的浪费。

3.1.2 设备技术，装备问题不成熟

在对秸秆进行有效利用的同时，对设备技术等方面的要求也越来越高。但由于一些秸秆自身的原因，比如其质地松散、密度低、体积大、水分高、易腐蚀、霉变和腐烂等特点，降低了秸秆的利用率。但我国目前对解决这方面的技术问题还不够成熟，有待提升。

3.1.3 公众意识不强

由于国家对秸秆能源的利用价值这方面的宣传和倡导较少，民众对这方面的意识不够强烈，因此产生了大量的秸秆不正当途径的燃烧和浪费。所以，制定相对应的政府措施，提高民众的公众意识，对于提高秸秆的有效利用非常重要。

3.2 提高秸秆有效应用的改进措施

为了加快农作物秸秆资源的研究应用水平，现针对以上影响因素提出了几点改进措施。

3.2.1 禁止秸秆燃烧，降低环境污染源

对采取不正当措施对秸秆进行燃烧的农户进行严惩，有效控制在城市边缘，如高铁、机场这样环境进行重点防治。对一些采取正确措施解决秸秆问题的农户进行激励奖励政策，给其他的农户树立榜样，从而可以减少秸秆的大量燃烧对环境造成的污染问题。

3.2.2 加强技术设备研究投入

加强秸秆自身问题的改善和处理的各方面技术，提高在这方面领域研究的经费，将秸秆研究应用的技术进行提高，将有助于推动秸秆能源的利用以及低碳经济发展的各方面问题。

3.2.3 制定政府优惠政策，提高民众意识

政府应当根据实际情况，制定出相应的优惠政策，降低对秸秆能源研究应用的成本投入，多增设一些对秸秆能源应用的产业扶持项目。同时政府应该加大对秸秆能源应用好处的宣传力度，比如通过媒体、报纸等舆论引导，提高民众的意识，对于提高秸秆的有效利用非常重要。

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作者简介：于晓秋（1969-），女，黑龙江大庆人，理学博士，教授，研究方向：农业循环经济及管理；侯珊珊（1994-），女，山西晋城人，农业硕士，研究方向：物流与供应链管理。