秸秆再利用 环保又增效

黄萌

编者按：秸秆是成熟作物茎叶（穗）部分的总称，通常是指水稻、小麦、玉米等作物在收获籽实后的剩余部分。近年来，随着人们环保意识的增强和农业现代化进程的加快，我国高度重视秸秆综合利用工作，秸秆综合利用水平不断提高，秸秆从过去被人们视为一烧了之的废弃物，变成了集多种用途为一体的宝贝。推进秸秆综合利用，不仅可减少秸秆焚烧带来的环境污染、消除火灾隐患，还可增加农民收入、提升耕地质量、改善农村人居环境、促进农业可持续发展。近几年，秸秆资源综合利用还成为我国不少地区大力发展的特色产业。鼓励和引导秸秆产业的发展，对于提高我国农业资源综合利用水平，保护生态环境具有重要的意义，也是实现“双碳”目标的重要抓手。江西农业大学农学院博士、副教授曾研华长期从事作物优质丰产栽培技术以及秸秆综合利用技术方面的研究、教学与推广工作。前不久，本刊记者就人们比较关注的有关秸秆综合利用的相关问题采访了曾研华。下面，我们就一起来了解秸秆再利用的相关问题吧！

记者：曾教授，您好！众所周知，我国是一个农业大国，秸秆资源十分丰富。大力推广秸秆综合利用是提升农业循环经济水平、实现“双碳”目标的重要路径。现请您具体谈谈这方面的问题，好吗？

曾研华：秸秆综合利用的意义主要体现在以下三个方面：

一是提高作物产量。秸秆含有丰富的有机质和大量的氮、磷、钾、硅等矿物质元素，是一种廉价的有机肥料。实践证明，秸秆还田可提升土壤的有机物含量，培肥地力，降低肥料使用成本，改善土壤质量，从而提高作物产量。例如，长期实行秸秆还田的稻田，早稻增产幅度可达6.85%，晚稻增产幅度可达8.17%，可节约化肥15%～20%。

二是保护生态环境。秸秆是农业生产中可循环利用的有机“固体废弃物”，含有大量可以再利用的能源，若得到很好的、有效的再利用，可在很大程度上节约资源。但是，若秸秆得不到合理利用，又会对生态环境造成一定的负面影响。如直接焚烧秸秆，会产生烟雾污染环境，导致空气中颗粒粉尘增多。同时，秸秆综合利用能促进节能减排。据估算，如果全国实行秸秆全部还田，每年将减少1.22亿吨温室气体的排放，有力推进“双碳”目标的实现。此外，秸秆还田还可改善农田的生态环境结构。

三是促进可持续发展。随着农业科技化进程的加快和资源短缺形势的加剧，提高秸秆综合利用率是提升农业科技化程度、应对资源不足的必然要求。此外，通过对秸秆资源进行综合利用，可培养农民“变废为宝，节约资源”的理念，在收到显著社会效益的同时，对促进农业可持续发展也具有重要的意义。

记者：秸秆综合利用从根本上解决了以前令人头疼的因秸秆焚烧而造成的环保难题。目前，秸秆综合利用的途径主要有哪些？

曾研华：目前，我国秸秆已经形成了肥料化、饲料化、燃料化、基料化和原料化的“五化”综合利用格局。

一是秸秆肥料化利用。秸秆肥料化利用是我国秸秆资源化利用方式中传统的模式，具有方法简单、成本低廉等优势，目前被广泛应用。其主要形式是秸秆还田，而秸秆还田是改良土壤结构的有效方法之一。秸秆通过还田的方式将氮、磷、钾 “归还”土壤，供作物吸收利用，起到补充和平衡土壤养分的作用。秸秆还田分为秸秆直接还田和秸秆间接还田两种。秸秆直接还田主要有秸秆覆盖还田、秸秆旋耕混埋还田等；秸秆间接还田主要有秸秆快速腐熟还田、秸秆堆沤还田和秸秆工厂化堆肥还田等。需要注意的是，在秸秆还田过程中，要对秸秆带入的病虫害进行有效控制。

二是秸秆饲料化利用。秸秆是重要的粗饲料来源，我国80％以上的秸秆可用作饲料。在我国粮食主产区和农牧交错区，秸秆用作畜牧饲料的市场前景较为广阔。如：北方牧区的冬春季节牛羊粗饲料普遍短缺，而利用秸秆作为冬储饲料可有效缓解畜禽饲草不足的问题。秸秆作饲料不但能提高畜牧产品的品质，降低畜牧养殖成本，而且是实现秸秆资源可持续利用和农牧结合的重要途径。秸秆饲料化利用形式主要包括秸秆青储、裹包微储、氨化、压块饲料生产及膨化饲料利用等。该方式目前需要攻克的技术难点主要是提高秸秆饲料的营养利用率与降解率。

三是秸秆燃料化利用。作物通过光合作用将一半左右的光合产物储藏在秸秆中，而秸秆富含纤维素、半纤维素和木质素等，具有很高的生物质能，是一种良好的燃料化原料资源。秸秆燃料化利用形式主要分为家庭秸秆直接燃烧供热、秸秆气化集中供气、秸秆液化燃烧和秸秆压块成型及炭化等。但是，因后几种秸秆燃料化利用方式投资较大，目前发展速度较慢。

四是秸秆基料化利用。秸秆可以作为食用菌基料、花木育苗基料、草坪基料利用等。秸秆作为基料利用可以就地取材，并且几乎不受季节和自然条件的限制。该方式具有投资小、见效快、获益高等特点。目前，在生产实践中，比较常见的是用秸秆培育草菇、平菇、香菇、双孢菇、金针菇、鸡腿菇、猴头菇、黑木耳、白木耳及灵芝等食用菌。不过，利用该方式进行集约化生产，对生产技术的要求较高。

五是秸秆原料化利用。秸秆可作为制浆造纸、手工纺织编织、餐具用品、可降解包装材料和建材装饰等的原料。秸秆作为原料，不仅可以部分代替砖、木等材料，提高作物秸秆产业化、高值化利用水平，还可以有效保护森林耕地資源，促使实现农业物质和能量循环。秸秆原料化利用是农业生态产业发展新的经济增长点，也是实现秸秆高值化利用的重要保证。该方式不足之处是其投入成本较高。

记者：请问我国秸秆资源分布情况和综合利用现状如何？

曾研华：我国具有丰富的秸秆资源。据统计，我国秸秆年总产量约10亿吨，可收集量达8.24亿吨，其中玉米、水稻和小麦三类作物是秸秆的主要来源，占比达83.51%。

受地理环境和气候条件等因素影响，我国秸秆资源总体呈现 “东高西低、北高南低”的阶梯状分布特征，主要集中在东北、华北和长江中下游地区，这三大区域秸秆产量分别占全国秸秆总产量的20.7%、24.6%、22.3%。其中，玉米秸秆资源主要在东北和华北地区富集，这两大区域玉米秸秆合计产量占全国玉米秸秆总产量的68.1%，黑龙江、吉林、山东、河北、河南五省玉米秸秆资源最为集中。水稻秸秆资源分布呈现“南北两极”分布，以黑龙江省为中心的东北地区和以湖南省、江西省为中心的江南地区最为集中，其中黑龙江、湖南、江西三省水稻秸秆合计产量占全国水稻秸秆总产量的37.0%。小麦秸秆资源主要分布在华北地区，以山东、河南为中心，山东、河南两省小麦秸秆合计产量占全国小麦秸秆总产量的59.3%。

在其余的作物秸秆中，全国67.7%的棉花秸秆资源集中分布在新疆。花生秸秆资源主要富集在华北地区，其中河南、山东、河北三省花生秸秆合计产量占全国花生秸秆总产量的51.9%。豆类作物秸秆资源主要分布在黑龙江省，黑龙江省豆类作物秸秆产量占全国豆类秸秆总产量的38.3%。油菜秸秆资源主要分布在长江中下游地区和西南地区，这两大区域油菜秸秆合计产量占全国油菜秸秆总产量的 48.2%。薯类作物秸秆分布相对分散，在全国粮食主产区区域富集性不明显。

目前，我国秸秆年利用量为6.73亿吨，综合利用率达81.68%。其中，肥料化、饲料化、基料化、原料化、燃料化利用率分别为47.20%、17.99%、11.79%、2.47%、2.23%，形成了农用为主的综合利用格局。不同区域之间秸秆利用水平差异显著，华北区、西北区、华东区、中南区、西南区、东北区秸秆综合利用率依次为94.73%、89.21%、88.89%、83.01%、74.27%、63.43%。

记者：江西在秸秆资源综合利用上有哪些较好的措施？

曾研华：江西种植的粮食作物主要有水稻、甘薯、玉米，经济作物有油菜、花生、芝麻等，秸秆储量巨大，年产生秸秆近2100万吨。全省秸秆综合利用基本形成秸秆发电、秸秆炭化、秸秆还田等综合利用模式，实现了由传统利用向高效利用的转变，以及由单一利用向商品化、系列化、产业化综合利用的转变，秸秆综合利用率不断提升。

近年来，江西省把推进秸秆综合利用作为发展生态循环农业的着力点，重点抓好秸秆综合利用机制构建和产业培育，探索出了一系列秸秆综合利用新模式，打造了一批秸秆综合利用示范样板。如峡江县秸秆离田覆盖果园（药材基地）利用模式、新余市“秸秆—发酵料—蘑菇有机肥”综合循环利用模式，以及高安市、丰城市、渝水区、铅山县、进贤县等地的秸秆收储经纪人模式、秸秆收储利用一体模式、种植大户与秸秆收储一体模式、秸秆收储加工一体模式、专业化秸秆收储运企业模式、村集体秸秆收储模式等。

记者：秸秆还田由于具有成本低、效益高、操作简便等特点，而成为秸秆综合利用中应用最广泛的途径之一。那么，就秸秆还田的主要方式及其特点，您可以简单介绍一下吗？

曾研华：秸秆还田主要有秸秆切碎全量还田、秸秆快速腐熟还田、秸秆堆沤还田、秸秆过腹还田等。

1.秸秆切碎全量还田。秸秆切碎全量还田是指通过带切碎装置的收割机收获秸秆后，将秸秆切碎全部还田的方式。该方式可起到抗旱、保墒与保温效果，利于提高秸秆的矿化分解速度，降低土壤碳氮比，减弱微生物争氮所产生的不利影响，抑制田间杂草的生长。

2.秸秆快速腐熟还田。秸秆快速腐熟还田是指利用相关技术进行菌种的培养和生产，经过机械翻抛、高温堆腐和生物发酵等环节，再将作物秸秆转化为优质有机肥的秸秆利用方式。该方式具有自动化程度高、加工周期短、产量高、肥效好以及好氧发酵环境无污染等优点。

3.秸秆堆沤还田。秸秆堆沤还田是指利用夏季高温将作物秸秆堆积，采用厌氧发酵原理，将其制成堆肥、沤肥，然后将其施入土壤的方式。该方式是缓解我国农村当前有机肥源短缺的重要途径之一。秸秆堆沤后不但可释放养分，还可降解土壤中的有害有机酸，有效杀灭杂草种子、寄生虫卵等。不过该方式存在氮素易流失、费时费工、受环境影响大等不足。

4.秸秆过腹还田。秸秆过腹还田是指秸秆作为饲料，在经过饲喂畜禽，畜禽过腹消化吸收一部分营养物质，其余变成粪便后，将畜禽粪便施入土壤的秸秆利用方式。秸秆过腹还田既为畜禽提供了营养，提高了经济效益，同时又通过畜禽过腹消化，为秸秆分解提供了物理、化学和微生物等条件，使秸秆得到充分利用，对于维持和提高土壤中氮、钾元素水平具有重要作用，有利于促进秸秆资源分解和作物对养分的吸收。

记者：近年来，国家不断加大对秸秆综合利用的补贴力度。普通农户申请补贴需要满足什么条件呢？

曾研华：现在国家大力推行秸秆合理再利用，让秸秆这种农业废弃物得到更好的利用，并且出台了相应的补贴政策。全国很多省份都有相应的补贴政策，扶持对象涉及范围也很广泛，企业、合作社、家庭农场、种养大户、农民个人都能申请补贴。中央财政对每个项目县（市、区）补贴1000万～2000万元，具体补贴额度和方式，由当地安排，大都按照秸秆消化量（吨）来核算补贴额，不同项目的补贴额度不同。不过需要注意的是，在申请补贴前，除需先了解当地的补贴政策之外，还应到乡镇或县里的农业部门备案。

记者：目前针对秸秆综合利用的相关研究主要有哪些？

曾研华：当前，我国秸秆综合利用研究工作主要集中在秸秆肥料化、饲料化、燃料化利用等方面，已形成了一批以秸秆还田为主的利用技术模式，秸秆“三储一化”与秸秆生物质发电的技术模式。特别是在大力推进秸秆机械切碎还田，秸秆作为廉价优质的有机肥料利用方面做了大量的研究工作。比如，我们开展的机收双季稻秸秆全量还田减肥增效技术的研发工作，研究了水稻秸秆切碎全量还田对土壤培肥效应的影响，揭示了水稻秸秆切碎全量还田在提升双季稻生产力、改善稻米品质、稻田节能减排等方面的作用机制。该技术模式在江西省累计推广面积2531万亩，平均亩年增产6.1%，亩年节本增收98.8元，共节本增收约25亿元。

记者：我国秸秆综合利用虽然取得了一定成效，但每年仍有不少可利用的秸秆资源被废弃。您认为现在秸秆综合利用存在的主要问题有哪些？

曾研华：1.秸秆综合利用成本高。秸秆具有季节性、体积大、难以收集的特点，在我国秸秆收储运机械化水平不高的情况下，秸秆大多数只能采用人工收集的方式，收储劳动强度大、人工成本高。

2.秸秆收储运体系不健全。据了解，秸秆收储运环节的成本已占到秸秆综合利用总成本的五成以上。虽然目前有农民自收自销、秸秆收储站、秸秆经纪人等模式，但是相应的监管机制和技术工艺还没有形成完善的体系，导致秸秆收储运各环节脱节，增加了运行成本，这也是制约秸秆规模化利用的主要因素。

3.秸秆综合利用技术不成熟。目前，秸秆综合利用方式比较单一，主要停留在秸秆还田、秸秆饲料化利用等粗加工方式上，秸秆气化、秸秆制沼气、秸秆直燃发电等新型综合利用技术应用较少，也缺乏适合农户分散经营的小型秸稈处理设备。