重庆市农作物秸秆综合利用主推技术探讨

2021-01-12高立洪杨玉鹏张德勇

农业技术与装备 2020年12期

刘科，曾可，唐宁，张凯，高立洪，肖璐，杨玉鹏，张德勇

（1.重庆市农业科学院，重庆 401329；2.农业部可再生能源开发利用南方科学观测实验站，重庆 400000；3.农业废弃物资源化利用技术与设备研发，重庆市重点实验室，重庆 401329；4.重庆凯锐农业发展有限责任公司，重庆 400020；5.重庆市生态环境大数据应用中心，重庆 401120）

重庆市集大城市、大农村、大山区、大库区于一体，全年粮食播种面积660×104hm2左右，粮食总产量1 100×104t左右，秸秆总产量1 200×104t左右。随着农村劳动力转移的加快推进和农村社会生产生活方式的转变，秸秆作为能源资源回收利用的比例日渐降低，废弃的比例有加大趋势，露天焚烧秸秆现象时有发生。实施秸秆综合利用，是有效减少农民露天焚烧秸秆、改善农业农村环境的重要途径，也是提升耕地质量、加快生态循环农业发展的重要举措[1]。本文结合重庆市地理气候条件、农作物种植种类以及分布情况、农作物秸秆利用现状与存在问题、经济条件等，筛选适合重庆市的农作物秸秆综合利用主推技术，旨在为提高重庆市秸秆的综合利率提供技术保障。

1 重庆市地理环境特征

重庆市海拔高度差2 723.7 m。境内山高谷深，沟壑纵横，山地面积占76%，丘陵占22%，河谷平坝占2%。其中，海拔500 m以下的面积3.18×104km2，占幅员面积38.61%；海拔500～800 m的2.09×104km2，占幅员面积的25.41%；海拔800～1 200 m的1.68×104km2，占幅员面积的20.42%；海拔1 200 m以上的1.28×104km2，占幅员面积的15.56%。重庆耕地面积162.2×104hm2，农用耕地开发度较高，是全国重要的粮食主产区[2]。但由于受地理环境的影响，种植业分散，机械化程度低，是秸秆综合利用的一大限制因素。

2 重庆市农作物秸秆资源量与分布

重庆市农作物主要以水稻、玉米、小麦、薯类、油菜、花生、豆类作物为主，据测算，2019年秸秆总量为973.02×104t，其中水稻秸秆占总量的39.02%；玉米秸秆占总量的25.59%；小麦秸秆占总量的1.29%；薯类秸秆占总量的18.89%；豆类秸秆占总量的5.61%；油菜秸秆占总量的7.32%；花生秸秆占总量的1.07%；其他谷物秸秆占总量的1.22%。水稻、玉米和薯类三大作物秸秆产量占总量的83.5%以上。

农作物秸秆主要分布在粮食主产区县，产量前10位分别是合川、江津、垫江、开州、涪陵、永川、万州、忠县、彭水和奉节，秸秆产量合计461.91×104t，占全市秸秆总量的49.30%。由于种植作物品种、产量差异，可收集秸秆资源量前10位的区县依次为合川、垫江、江津、万州、奉节、永川、开州、忠县、涪陵和潼南。

随着农业技术和各类设施的不断完善，农作物产量稳步提升，农业种植结构不断调整，据估算，2020年全市秸秆总量约为968×104t，2022年全市秸秆总量约为955×104t，可供利用的秸秆资源较为丰富且相对稳定。因此，加大秸秆综合利用力度，是发展农村经济、提高农业综合生产能力的重要方面，是扩大农村就业、增加农民收入的新的有效途径。

3 农作物秸秆综合利用现状

由于地理、技术等条件限制，丘陵山区秸秆综合利用难度相对比平原地区大。重庆山地丘陵占全市幅员面积的98%左右，现有的秸秆综合利用以秸秆肥料化、饲料化利用为主，燃料化、基料化利用为辅，原料化利用为补充的多途径利用格局。随着国家对农业秸秆生物质资源开发利用的重视，其利用价值逐渐受到关注，秸秆肥料化、饲料化、燃料化、基料化、原料化[3]比例都在逐年递增。重庆秸秆综合利用现状有如下几个特点。

3.1 技术水平不断提升

在秸秆肥料化利用方面，重庆市重点以机械化收获、土壤有机质提升等项目推广为载体，加强秸秆直接还田和堆沤还田利用，特别是在水稻秸秆利用方面，多数地方已推广使用机械收割，收割时直接将水稻秸秆切碎撒放农田中，冬季通过蓄水浸泡让秸秆腐烂还田作为肥料。大力推广集中生产有机肥，收贮水稻、玉米、薯类、豆类等秸秆和其他农业有机废弃物（畜禽养殖粪污等），通过接种菌种、堆制发酵制成有机肥料。重庆市秸秆综合利用技术适宜秸秆类型及配套设备见表1。

表1 重庆市秸秆综合利用主推技术及配套设备列表Tab.1 The list of main technologies,suitable straw and supporting equipment for comprehensive utilization of straw in Chongqing

在秸秆饲料化利用方面，加快了草食牲畜发展，大力发展肉牛、奶牛、山羊等产业，提升了秸秆饲料化利用水平。利用青贮（氨化）、干储等处理方式，把秸秆转化为优质饲料，并将其粪便还田，实现秸秆过腹还田，既解决了冬季牲畜饲料缺乏等问题，又节省了饲料用粮，促进了秸秆使用。

3.2 秸秆利用方式差异较大

重庆的秸秆综合利用方式中，秸秆肥料化、饲料化、燃料化利用比例较大，这3项利用率达到81.41%。秸秆肥料化利用的主要方式为秸秆直接还田与堆沤腐熟还田。随着近几年秸秆利用技术的推广，以及广大农户使用有机肥意识的逐渐加强，秸秆肥料化利用率也在逐年增加。

3.3 区县间利用水平参差不齐

全市大部分区、县（自治县）秸秆利用率介于70%～90%。利用率在90%以上的区县有7个，利用率在80%以上的区县有24个，利用率在70%以上的区县有5个。

3.4 政策措施逐步完善

重庆市秸秆综合利用始终坚持因地制宜、分类指导、统筹规划、综合利用、突出实效的发展方针，重点结合当地的农业生产、农民生活特点、产业发展基础，着力加强相关产业发展，促进和带动秸秆综合利用[4]。近年来，重点实施了土壤有机肥提升、草食牲畜发展等产业政策，极大地推动了秸秆综合利用水平的提升。

4 农作物秸秆利用存在问题

4.1 综合利用水平不高

长期以来，农民对秸秆资源认识不足，资源观念薄弱，加之受农时、技术、劳力、比较效益及传统耕作习惯等因素的影响，秸秆综合利用水平低，导致秸秆浪费严重，造成巨大的资源浪费，焚烧现象时有发生，污染环境。同时，秸秆综合利用技术相对单一，科技水平及装备配置不足，从统计数据看，重庆市除秸秆肥料化占43.13%、饲料化占18.98%和燃料化占19.30%外，基料化、原料化等开发利用技术几乎未得到利用与推广。肥料化利用主要以粉碎还田和堆沤还田为主，缺乏秸秆还田快速腐熟技术、快速腐熟剂、丘区（山区）小型秸秆还田粉碎机械等，秸秆饲料转化率、消化率低，高效秸秆饲料化技术欠缺；专业从事秸秆综合利用研发的科研机构和企业少，且产学研结合不紧密，自主创新不够，未成立专门的研发中心，这些都制约着秸秆综合利用技术的突破。

4.2 收储运体系不健全

秸秆收储运及服务体系是秸秆综合利用产业化发展的前提和基础。而重庆坡耕地比例大，15°以上的坡耕地占40%以上，农业生产以套种间作为主，特别是丘陵山区，分布分散，收集成本高，难以实现大规模的集中处理和利用。同时，秸秆量大、分散、体积蓬松、密度小、收获季节性强，收割、捡拾、打捆等适用配套设备以及劳动力缺乏，造成秸秆的收集、贮运难度大、成本高，加上服务体系不健全，秸秆收集贮运已成为制约秸秆产业化发展的重要瓶颈之一。

4.3 资源化利用效益不显著

受制于秸秆收储运瓶颈，秸秆集中综合利用项目难以实施，秸秆燃料化（沼气、生物天然气、颗粒燃料等）、肥料化（科学返田）、饲料化（饲草、复合颗粒饲料）利用途径在技术、规模、经济等基础条件方面还未形成，转化效率及附加值高的有机肥料、成型固体燃料、秸秆发电、工业化原料（如乙醇、制糖）等秸秆深加工利用率高的秸秆资源产业化机构建设不足，秸秆资源效益体现程度不足，导致秸秆资源利用积极性相对较弱；秸秆综合利用社会化服务扶持、培育不足，距产业化发展相去甚远。

4.4 政策性扶持力度不够

重庆市农民对秸秆综合处理自主投入力度弱，购置机具“心有余而力不足”，加之政府对秸秆综合利用缺乏长期的政策性扶持，农民利用秸秆的自觉性没有调动起来，给秸秆综合利用带来了相当大的困难。加强财政扶持力度，提高资金补贴额度，广泛吸纳社会资金和农户投入，给予政策性信贷扶持，统筹部门资金使用，是建立秸秆机械化综合利用长效机制不可或缺的重要保障。