摘要 秸稈是重要的生物質資源，綜合利用秸稈對于促進農業產業化發展、緩解能源供需矛盾、改善農村生產生活條件具有重要作用。從秸稈肥料化、飼料化、能源化、原料化、基料化方面介紹了密山市秸稈資源利用現狀，深入探討了密山市秸稈資源化的制約因素，并從秸稈收儲運體系、扶持與監管機制、宣傳引導秸稈綜合利用等方面提出了相應建議，旨在為密山市秸稈綜合利用產業化提供參考。
關鍵詞 秸稈;資源;綜合利用;密山市
秸稈是成熟農作物莖葉部分的總稱[1]，是農作物生產過程中的副產物[2]。秸稈富含氮、磷、鉀、鈣、鎂和其他微量元素，是一種具有重要開發前景的、可再生的生物質資源[3]。密山市位于黑龍江省東南部，是我國重要的糧食生產基地，作物種植面積廣，產量高，秸稈資源量豐富。
秸稈碳含量高[4]，長期以來被視為重要能源物質幾乎100%利用[5]。隨著密山市的經濟發展，秸稈具有體積大、能源密度小[6]、轉換效率低[7]等缺點，秸稈從家庭財產要素轉變為農業廢棄品。規范化種植和機械化生產的推廣使農作物產量大增，秸稈資源過剩，導致隨意拋棄、秸稈焚燒現象在秋收時節頻發，嚴重影響居民的居住環境和阻礙農業高質量發展，干擾交通出行、戶外活動，影響植物的生長發育[8-10]。因此，秸稈高效利用和產業化發展對于促進密山市農業生態平衡、保護地區生態環境、改善農民生產生活水平、緩解能源緊張具有重要意義。筆者分析了密山市秸稈資源量及目前秸稈資源綜合利用現狀，并對秸稈資源化利用提出了一些建議，以期為今后密山市秸稈的綜合利用提供參考。
1 密山市秸稈資源概況
密山市地處三江平原第二區，屬于第二積溫帶，日照時間長，夏季雨水充沛，適宜的氣候條件為規模化農業發展提供良好的自然環境基礎，農業發達，秸稈資源量分布集中。2018年密山市農作物耕種面積18.70萬hm2，秸稈可收集資源總量為173.8萬t。種植結構以玉米、水稻、大豆為主，約占總農作物種植面積的99.5%，玉米面積11.00萬hm2，優質水稻種植面積達到6.27萬hm2，大豆面積1.35萬hm2。
2 密山市秸稈現狀
密山市根據農業布局、種植結構、資源分布積極推進秸稈綜合利用，拓寬秸稈綜合利用渠道。2018年，綜合利用率達70%，秸稈綜合利用量173.8萬t，以秸稈還田肥料化利用和秸稈能源化利用為主，秸稈原料化利用和秸稈飼料化利用潛力較大，秸稈基料化利用尚處于起步階段。密山市秸稈綜合利用方式及比例如圖1所示。
2.1 秸稈肥料化
秸稈肥料化的主要利用方式為秸稈還田，還田形式可分為直接還田、間接還田、生物腐熟還田[11]。秸稈具有豐富氮、磷、鉀，還田能有效減少化肥使用，增加土壤養分，降低農業生產環境污染，改善農業生態環境，促進養分循環流動和農業可持續發展[12]。長期秸稈還田能改善土壤空隙結構和土壤腐殖質品質[13]、增加土壤的通氣性和土壤的活性有機質，是增加密山市農作物產量和大面積改良貧瘠土壤肥力的有效途徑[14]。
密山市位于高寒地帶，溫度低，腐解微生物活性低于其他地區，秸稈完全腐解所需時間長。因此，密山市主要實施秸稈機械粉碎還田，均勻鋪撒在地面，翻埋腐化，增加土壤有機質。2018年新購置安裝秸稈拋灑器300多臺，增加機械化作業比例，90%以上的水稻收割機配備了拋灑器，水稻還田22萬t，玉米還田33.65萬t，總秸稈還田量55.65萬t。
2.2 秸稈飼料化
秸稈主要有機成分為木質素、纖維素和半纖維素等粗纖維，粗蛋白質含量低，適口性差，消化率、消化能低，鈣磷含量低，硅酸鹽含量高，不宜直接制成供草食性動物食用的飼料[15-17]。采用物理(切短和粉碎、膨化、揉搓、顆粒化)、化學(堿化、酸化、氧化和氨化)、生物(青貯、黃貯、微貯)等方法對秸稈進行處理，可提高營養價值，改善適口性，將粗質秸稈轉化為優質飼料[18-19]。
密山市主要采用物理和化學方法對秸稈進行飼料化。物理方法通過機械對秸稈的外形和結構進行改變，進行直接飼喂。化學處理主要為黃貯，技術流程為干秸稈→粉碎→加水調濕→生物菌劑→裝袋貯存[20]。密山市黑臺鎮與肉牛養殖聯盟其他養殖戶，對接專業合作社、種植大戶和農戶創建互惠互利的生產方式，飼料化利用秸稈6.3萬t。
2.3 秸稈能源化
秸稈富含碳、氫、氧元素，灰分和硫元素含量遠低于煤[21]，與礦物質能源相比，具有清潔環保、來源廣泛、可再生循環的優點[22]。2 t農作物秸稈相當于1 t標準煤，秸稈能源化代替礦物質燃料，可有效緩解能源緊張，減輕生態壓力[23-24]。密山市是能源相對匱乏的地區，冬季嚴寒漫長，推廣秸稈能源化利用對于經濟發展具有重要意義。
密山市秸稈能源產業化利用采取秸稈壓塊燃料化，密山市廣源生物能源有限公司年消耗秸稈達到11萬t，與其他秸稈壓塊站的年消耗秸稈量共15萬t，用于農村生活燃料32.3萬t。秸稈能源化年消耗秸稈47.3萬t，占秸稈綜合利用的27.2%，
2.4 秸稈原料化
秸稈木質化天然纖維素含量高，生物降解性好，資源豐富，價格低廉，生長周期短，是良好的工業原材料[25]。隨著我國經濟的增長，對板材和紙張的需求日趨增加，木材資源短缺，每年進口大量廢紙緩解原料短缺問題，秸稈原料化應用發展較快。秸稈可代替木材，用于制作造紙原漿、可降解包裝材料、建筑裝飾材料等產品的生產，用于加工草帽草簾等編織品，制作育秧盤等農業材料，是高效益、高產出的利用方式[26-27]。由于相關技術工藝落后、企業效益低、市場不夠成熟等問題，密山市在秸稈原料化利用方面產業化程度不高，主要應用于造紙，消耗秸稈2.43萬t，占秸稈綜合利用的1.4%。
2.5 秸稈基料化
秸稈基料化是指以秸稈為主要原料配以其他輔料，制成有機固體物料、基料，為動物、植物和微生物的生長提供部分營養[28]。秸稈在基料化方面的用途有食用菌栽培基質、植物栽培基質、動物飼養墊料、固體微生物劑吸附物料。秸稈富含食用菌必需礦物質、有機物、維生素等[29]，粉碎后發酵，加入米糠、玉米粉以及麥麩等輔料，可制成高營養價值的食用菌原料[30-31]。密山市在秸稈基料化利用率和普及率不高，僅有少量個體戶種植食用菌，部分農戶采用秸稈作為動物飼養墊料。
3 秸稈綜合利用問題
在政府部門的重視下，積極推進秸稈綜合利用技術推廣和宣傳，密山市秸稈綜合處理在近幾年取得顯著性進步[32]。但在秸稈實際處理過程中，受限于氣候條件、資金投入、農民認識、政策實施、人口流失等因素以及秸稈自身季節性、區域性、結構性過剩等特點[33]，秸稈綜合利用水平不高，表現出經濟效益低、產業鏈條短，沒有形成完善的秸稈綜合利用服務市場。
3.1 多元化利用秸稈不足
近年來，密山市在秸稈綜合利用方面取得一定進展，建立秸稈工業園區，出臺政策搭建秸稈綜合利用平臺，引進秸稈綜合利用項目。但就秸稈多元化利用整體，存在綜合利用率低，產業化程度低等問題。秸稈多級利用基礎薄弱，利用方式單一，普遍利用方式僅為直接還田、粉碎飼喂、直接燃燒為主，未形成資源化利用格局。密山市2018年秸稈綜合利用率僅有67.9%，有55.79萬t秸稈未進行資源化處理，給生態環境保護帶來了極大壓力。
3.2 秸稈還田制約因素多
秸稈還田處理秸稈量大，可在原地處理無收集儲運費用、操作技術相對簡單、二次污染少，農業發達國家秸稈還田量約占秸稈資源總量的66.7%。密山市秸稈還田量僅為總資源量的32%，主要問題包括秸稈還田成本高，秸稈還田需要的機械粉碎深翻，平衡碳氮比所施加的肥料和腐解劑等費用約為1 200元/hm2，秸稈還田作業補助低于實際支出，增加農民生產成本;從收獲期到土壤上凍期時間較短，土壤硬化，機械深翻難以進行，若下雨天數增加，農作物收獲推遲，秸稈翻壓時間被壓縮;秸稈還田在實際應用中，缺乏因地制宜的還田標準和專業技術指導，配套設施不足，農機農藝不匹配問題突出，還田效果不及預期，影響還田技術的推廣工作。
3.3 秸稈綜合利用意識具有局限性
農民局限于長期以來秸稈焚燒還田能減少蟲害，抑制雜草瘋長、草木灰肥沃土地的傳統思想，對秸稈綜合利用的重要性認識不足。密山市農業人口年齡結構以50歲以上農戶為主，接受新信息能力差、途徑少，對秸稈資源的認識相對簡單，缺乏環保意識，對秸稈良性循環利用缺乏概念，容易忽視長期秸稈綜合利用的生態效益和社會效益，對參與秸稈綜合利用的積極性不高。
3.4 收集儲運體系不完善
秸稈收儲運是制約秸稈綜合利用的關鍵因素。秸稈收割主要采用機械化設備，但多數機械化設備沒有回收裝置，秸稈散落在田間，回收困難。同時我國秸稈機械設備起步較晚，除摟草機外，大部分機械設備采用國外技術，與實際生產不夠配套。秸稈收儲運面臨勞動力缺乏、機械打捆運輸價格高、儲存難等問題，相關產業無合理配套安排、前期投資高、產出效益低，難以形成專業收儲服務市場。
4 建議
4.1 構建高效秸稈收儲運體系
加快構建秸稈收集貯運體系，根據按就近利用的原則，建立秸稈收儲點，減小秸稈收集半徑、降低秸稈運輸成本和減少運輸途中不必要的損耗;推廣機械化收儲運，收儲運模式機械化程度越高，相對收集成本越低;扶持專業秸稈收集儲運合作社和站點發展，對秸稈收儲站點建設和秸稈安全儲存方式進行規范，配套相應的秸稈收集打捆、晾曬堆存、防雨防火、運輸配送等基礎設施設備，保障秸稈收儲體系穩定運行;引導社會資本參與秸稈收集和利用，鼓勵種植戶和秸稈綜合利用企業有效對接，強化秸稈商品屬性，穩定秸稈收集價格上下限區間，實現秸稈收儲運商業化、專業化和市場化。
4.2 完善秸稈扶持和監管機制
推進秸稈綜合利用需加強政策扶持和監管體系建設，保障秸稈合理利用，秸稈產業化和市場化體制規范運行。加大對秸稈利用主體的財政傾斜，對秸稈收儲運組織根據秸稈收集量給予補助，對秸稈還田機械、收集運輸設備等給予財政支持;對秸稈綜合利用企業在用地用水用電、稅收方面給予優惠，扶持企業設備升級，技術優化。建立秸稈綜合利用監管的考核條例和獎懲制度，對虛報還田面積、秸稈收集量的合作社、組織和鄉鎮，減少金融政策支持;對單位違規操作、造假的現象采取政策管控;對按時按量完成秸稈處理的個人、企業給予一定的獎勵。
4.3 加強秸稈綜合利用宣傳引導
農民對秸稈資源處理的積極性是提高秸稈綜合利用率的關鍵性環節。利用廣播、電視等媒體技術，張貼宣傳標語，在秋收時節全方位、多形式宣傳秸稈綜合利用途徑和秸稈禁燒工作要求，提高農民對秸稈綜合化利用意識;積極開展秸稈還田、秸稈能源化、肥料化、飼料化技術科普宣傳，邀請專家下鄉對秸稈利用進行培訓，技術人員采取多形式的技術指導，推進成熟秸稈綜合利用技術在農民中的普及率。
參考文獻
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