密山市秸秆资源综合利用现状·存在问题及建议

杨静 缪钢 高亮 朱毅

摘要 秸稈是重要的生物质资源，综合利用秸秆对于促进农业产业化发展、缓解能源供需矛盾、改善农村生产生活条件具有重要作用。从秸秆肥料化、饲料化、能源化、原料化、基料化方面介绍了密山市秸秆资源利用现状，深入探讨了密山市秸秆资源化的制约因素，并从秸秆收储运体系、扶持与监管机制、宣传引导秸秆综合利用等方面提出了相应建议，旨在为密山市秸秆综合利用产业化提供参考。

关键词 秸秆;资源;综合利用;密山市

中图分类号 S216.2文献标识码 A文章编号 0517-6611（2020）07-0226-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.07.064

Current Status， Problems and Suggestions of Comprehensive Utilization of Straw Resources in Mishan City

YANG Jing1， MIAO Gang2，GAO Liang1 et al

（1.College of Energy and Environmental Engineering， University of Science & Technology Beijing， Beijing 100083; 2. College of Food Science and Nutritional Engineering， China Agricultural University， Beijing 100083）

Abstract Straw is a kind of important biomass resources. The comprehensive utilization of straw plays an important role in promoting the industrialization of agriculture， alleviating the contradiction between energy supply and demand， and improving rural production and living conditions. This paper introduced the current situations of straw resource utilization in Mishan City from the aspects of straw fertilizer， feed， energy， raw material and base materials， and deeply studied the constraints of straw resource utilization in Mishan City， and proposed some suggestions from straw collection， storage and transportation system， support and supervision mechanism， publicity and guidance for comprehensive utilization of straw and other aspects， so as to provide references for the industrialization of straw comprehensive utilization in Mishan City.

Key words Straw;Resource;Comprehensive utilization;Mishan City

基金项目 密山有机农业发展与职业培训项目（201905510610202）。

作者简介 杨静（1995—），女，江西萍乡人，硕士研究生，研究方向：环境与健康。

通信作者，副教授，博士，博士生导师，从事环境与健康研究。

收稿日期 2019-09-19;修回日期 2019-12-06

秸秆是成熟农作物茎叶部分的总称[1]，是农作物生产过程中的副产物[2]。秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和其他微量元素，是一种具有重要开发前景的、可再生的生物质资源[3]。密山市位于黑龙江省东南部，是我国重要的粮食生产基地，作物种植面积广，产量高，秸秆资源量丰富。

秸秆碳含量高[4]，长期以来被视为重要能源物质几乎100%利用[5]。随着密山市的经济发展，秸秆具有体积大、能源密度小[6]、转换效率低[7]等缺点，秸秆从家庭财产要素转变为农业废弃品。规范化种植和机械化生产的推广使农作物产量大增，秸秆资源过剩，导致随意抛弃、秸秆焚烧现象在秋收时节频发，严重影响居民的居住环境和阻碍农业高质量发展，干扰交通出行、户外活动，影响植物的生长发育[8-10]。因此，秸秆高效利用和产业化发展对于促进密山市农业生态平衡、保护地区生态环境、改善农民生产生活水平、缓解能源紧张具有重要意义。笔者分析了密山市秸秆资源量及目前秸秆资源综合利用现状，并对秸秆资源化利用提出了一些建议，以期为今后密山市秸秆的综合利用提供参考。

1 密山市秸秆资源概况

密山市地处三江平原第二区，属于第二积温带，日照时间长，夏季雨水充沛，适宜的气候条件为规模化农业发展提供良好的自然环境基础，农业发达，秸秆资源量分布集中。2018年密山市农作物耕种面积18.70万hm2，秸秆可收集资源总量为173.8万t。种植结构以玉米、水稻、大豆为主，约占总农作物种植面积的99.5%，玉米面积11.00万hm2，优质水稻种植面积达到6.27万hm2，大豆面积1.35万hm2。

2 密山市秸秆现状

密山市根据农业布局、种植结构、资源分布积极推进秸秆综合利用，拓宽秸秆综合利用渠道。2018年，综合利用率达70%，秸秆综合利用量173.8万t，以秸秆还田肥料化利用和秸秆能源化利用为主，秸秆原料化利用和秸秆饲料化利用潜力较大，秸秆基料化利用尚处于起步阶段。密山市秸秆综合利用方式及比例如图1所示。

2.1 秸秆肥料化

秸秆肥料化的主要利用方式为秸秆还田，还田形式可分为直接还田、间接还田、生物腐熟还田[11]。秸秆具有丰富氮、磷、钾，还田能有效减少化肥使用，增加土壤养分，降低农业生产环境污染，改善农业生态环境，促进养分循环流动和农业可持续发展[12]。长期秸秆还田能改善土壤空隙结构和土壤腐殖质品质[13]、增加土壤的通气性和土壤的活性有机质，是增加密山市农作物产量和大面积改良贫瘠土壤肥力的有效途径[14]。

密山市位于高寒地带，温度低，腐解微生物活性低于其他地区，秸秆完全腐解所需时间长。因此，密山市主要实施秸秆机械粉碎还田，均匀铺撒在地面，翻埋腐化，增加土壤有机质。2018年新购置安装秸秆抛洒器300多台，增加机械化作业比例，90%以上的水稻收割机配备了抛洒器，水稻还田22万t，玉米还田33.65万t，总秸秆还田量55.65万t。

2.2 秸秆饲料化

秸秆主要有机成分为木质素、纤维素和半纤维素等粗纤维，粗蛋白质含量低，适口性差，消化率、消化能低，钙磷含量低，硅酸盐含量高，不宜直接制成供草食性动物食用的饲料[15-17]。采用物理（切短和粉碎、膨化、揉搓、颗粒化）、化学（碱化、酸化、氧化和氨化）、生物（青贮、黄贮、微贮）等方法对秸秆进行处理，可提高营养价值，改善适口性，将粗质秸秆转化为优质饲料[18-19]。

密山市主要采用物理和化学方法对秸秆进行饲料化。物理方法通过机械对秸秆的外形和结构进行改变，进行直接饲喂。化学处理主要为黄贮，技术流程为干秸秆→粉碎→加水调湿→生物菌剂→装袋贮存[20]。密山市黑台镇与肉牛养殖联盟其他养殖户，对接专业合作社、种植大户和农户创建互惠互利的生产方式，饲料化利用秸秆6.3万t。

2.3 秸秆能源化

秸秆富含碳、氢、氧元素，灰分和硫元素含量远低于煤[21]，与矿物质能源相比，具有清洁环保、来源广泛、可再生循环的优点[22]。2 t农作物秸秆相当于1 t标准煤，秸秆能源化代替矿物质燃料，可有效缓解能源紧张，减轻生态压力[23-24]。密山市是能源相对匮乏的地区，冬季严寒漫长，推广秸秆能源化利用对于经济发展具有重要意义。

密山市秸秆能源产业化利用采取秸秆压块燃料化，密山市广源生物能源有限公司年消耗秸秆达到11万t，与其他秸秆压块站的年消耗秸秆量共15万t，用于农村生活燃料32.3万t。秸秆能源化年消耗秸秆47.3万t，占秸秆综合利用的27.2%，

2.4 秸秆原料化

秸秆木质化天然纤维素含量高，生物降解性好，资源丰富，價格低廉，生长周期短，是良好的工业原材料[25]。随着我国经济的增长，对板材和纸张的需求日趋增加，木材资源短缺，每年进口大量废纸缓解原料短缺问题，秸秆原料化应用发展较快。秸秆可代替木材，用于制作造纸原浆、可降解包装材料、建筑装饰材料等产品的生产，用于加工草帽草帘等编织品，制作育秧盘等农业材料，是高效益、高产出的利用方式[26-27]。由于相关技术工艺落后、企业效益低、市场不够成熟等问题，密山市在秸秆原料化利用方面产业化程度不高，主要应用于造纸，消耗秸秆2.43万t，占秸秆综合利用的1.4%。

2.5 秸秆基料化

秸秆基料化是指以秸秆为主要原料配以其他辅料，制成有机固体物料、基料，为动物、植物和微生物的生长提供部分营养[28]。秸秆在基料化方面的用途有食用菌栽培基质、植物栽培基质、动物饲养垫料、固体微生物剂吸附物料。秸秆富含食用菌必需矿物质、有机物、维生素等[29]，粉碎后发酵，加入米糠、玉米粉以及麦麸等辅料，可制成高营养价值的食用菌原料[30-31]。密山市在秸秆基料化利用率和普及率不高，仅有少量个体户种植食用菌，部分农户采用秸秆作为动物饲养垫料。

3 秸秆综合利用问题

在政府部门的重视下，积极推进秸秆综合利用技术推广和宣传，密山市秸秆综合处理在近几年取得显著性进步[32]。但在秸秆实际处理过程中，受限于气候条件、资金投入、农民认识、政策实施、人口流失等因素以及秸秆自身季节性、区域性、结构性过剩等特点[33]，秸秆综合利用水平不高，表现出经济效益低、产业链条短，没有形成完善的秸秆综合利用服务市场。

3.1 多元化利用秸秆不足

近年来，密山市在秸秆综合利用方面取得一定进展，建立秸秆工业园区，出台政策搭建秸秆综合利用平台，引进秸秆综合利用项目。但就秸秆多元化利用整体，存在综合利用率低，产业化程度低等问题。秸秆多级利用基础薄弱，利用方式单一，普遍利用方式仅为直接还田、粉碎饲喂、直接燃烧为主，未形成资源化利用格局。密山市2018年秸秆综合利用率仅有67.9%，有55.79万t秸秆未进行资源化处理，给生态环境保护带来了极大压力。

3.2 秸秆还田制约因素多

秸秆还田处理秸秆量大，可在原地处理无收集储运费用、操作技术相对简单、二次污染少，农业发达国家秸秆还田量约占秸秆资源总量的66.7%。密山市秸秆还田量仅为总资源量的32%，主要问题包括秸秆还田成本高，秸秆还田需要的机械粉碎深翻，平衡碳氮比所施加的肥料和腐解剂等费用约为1 200元/hm2，秸秆还田作业补助低于实际支出，增加农民生产成本;从收获期到土壤上冻期时间较短，土壤硬化，机械深翻难以进行，若下雨天数增加，农作物收获推迟，秸秆翻压时间被压缩;秸秆还田在实际应用中，缺乏因地制宜的还田标准和专业技术指导，配套设施不足，农机农艺不匹配问题突出，还田效果不及预期，影响还田技术的推广工作。

3.3 秸秆综合利用意识具有局限性

农民局限于长期以来秸秆焚烧还田能减少虫害，抑制杂草疯长、草木灰肥沃土地的传统思想，对秸秆综合利用的重要性认识不足。密山市农业人口年龄结构以50岁以上农户为主，接受新信息能力差、途径少，对秸秆资源的认识相对简单，缺乏环保意识，对秸秆良性循环利用缺乏概念，容易忽视长期秸秆综合利用的生态效益和社会效益，对参与秸秆综合利用的积极性不高。

3.4 收集储运体系不完善

秸秆收储运是制约秸秆综合利用的关键因素。秸秆收割主要采用机械化设备，但多数机械化设备没有回收装置，秸秆散落在田间，回收困难。同时我国秸秆机械设备起步较晚，除搂草机外，大部分机械设备采用国外技术，与实际生产不够配套。秸秆收储运面临劳动力缺乏、机械打捆运输价格高、储存难等问题，相关产业无合理配套安排、前期投资高、产出效益低，难以形成专业收储服务市场。

4 建议

4.1 构建高效秸秆收储运体系

加快构建秸秆收集贮运体系，根据按就近利用的原则，建立秸秆收储点，减小秸秆收集半径、降低秸秆运输成本和减少运输途中不必要的损耗;推广机械化收储运，收储运模式机械化程度越高，相对收集成本越低;扶持专业秸秆收集储运合作社和站点发展，对秸秆收储站点建设和秸秆安全储存方式进行规范，配套相应的秸秆收集打捆、晾晒堆存、防雨防火、运输配送等基础设施设备，保障秸秆收储体系稳定运行;引导社会资本参与秸秆收集和利用，鼓励种植户和秸秆综合利用企业有效对接，强化秸秆商品属性，稳定秸秆收集价格上下限区间，实现秸秆收储运商业化、专业化和市场化。

4.2 完善秸秆扶持和监管机制

推进秸秆综合利用需加强政策扶持和监管体系建设，保障秸秆合理利用，秸秆产业化和市场化体制规范运行。加大对秸秆利用主体的财政倾斜，对秸秆收储运组织根据秸秆收集量给予补助，对秸稈还田机械、收集运输设备等给予财政支持;对秸秆综合利用企业在用地用水用电、税收方面给予优惠，扶持企业设备升级，技术优化。建立秸秆综合利用监管的考核条例和奖惩制度，对虚报还田面积、秸秆收集量的合作社、组织和乡镇，减少金融政策支持;对单位违规操作、造假的现象采取政策管控;对按时按量完成秸秆处理的个人、企业给予一定的奖励。

4.3 加强秸秆综合利用宣传引导

农民对秸秆资源处理的积极性是提高秸秆综合利用率的关键性环节。利用广播、电视等媒体技术，张贴宣传标语，在秋收时节全方位、多形式宣传秸秆综合利用途径和秸秆禁烧工作要求，提高农民对秸秆综合化利用意识;积极开展秸秆还田、秸秆能源化、肥料化、饲料化技术科普宣传，邀请专家下乡对秸秆利用进行培训，技术人员采取多形式的技术指导，推进成熟秸秆综合利用技术在农民中的普及率。

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