周育紅 花海蓉 喬啟成
摘 要:為了建立高效、科學的農作物秸稈收儲運體系,提高秸稈的綜合回收利用率,筆者在綜合考察國內外農作物秸稈回收利用現狀的基礎上,從法制建設、回收利用網絡構建、秸稈利用產業化建設、回收利用技術研究、宣傳教育等方面提出了中國應對農作物秸稈回收利用的對策建議;以技術對策、管理對策和經濟對策的推行促進多方聯動,發揮整體系統效益,實現資源的節約,減少農村環境污染。
關鍵詞:秸稈;制度建設;回收利用;宣傳教育
中圖分類號:X71 文獻標志碼:A 論文編號:2013-0577
0 引言
據聯合國環境規劃署報道[1],世界上種植的各種農作物,每年可提供各類秸稈約29億t,其中被利用的比例不足20%。中國作為農業大國,每年所產生的數億噸的農作物秸稈除用于農村居民生活所需能源外,還有大部分被隨意丟棄或在田間地頭被焚燒。秸稈焚燒的煙霧中含有大量空氣污染物質,對中國的交通安全、生態環境以及人的健康和安全產生不利的影響;而秸稈本身具有可再生性、再生周期短、可生物降解、環境友好等諸多優點,是重要的生物質資源,秸稈資源的開發利用意義重大。這也引起了各級政府和研究機構的日益重視,在秸稈污染和綜合利用技術方面做了深入研究[2-5];特別考慮到世界能源短缺,對于秸稈能源利用的研究也較多[6-8]。另外,在中國秸稈資源產量的分析和探討[9-10],以及秸稈利用效益評估方面也有一定的涉及[11],這些研究大多集中在秸稈的技術應用層面,而對于秸稈高效收集和多方聯動配合以及管理系統方面的研究較少。因此,筆者從分析國內外秸稈回收利用現狀以及存在問題入手,構建農作物秸稈回收利用體系,以期解決秸稈收集利用效率低下、管理分散的問題,充分利用秸稈資源,化害為利,變廢為寶。
1 國內外秸稈利用現狀
1.1 國外秸稈回收利用情況
作為農業生產中重要產物之一的農作物秸稈,其處理與綜合利用一直以來都被世界各國廣泛關注和研究。國外農作物秸稈技術開發是從20世紀70年代末期開始,為了應對石油危機,農作物秸稈利用技術才逐步發展起來,現在已有了很大進展。國外許多國家針對本國國情和秸稈利用技術的發展情況,科學有效地利用秸稈資源。詳見表1。
1.2 國內秸稈回收利用情況
中國政府也充分認識到有效利用秸稈的重要性,關于農作物秸稈的管理工作始于1970年,為了進一步加強了對秸稈的處理和資源化利用的管理和研究,于20世紀90年代后頒布出臺了多項關于秸稈管理與利用的建議和通知。1992年,為了在全國范圍內實施秸稈養畜示范縣項目建設,國務院辦公廳轉發農業部“關于大力開發秸稈資源發展農區草食畜報告”的通知;1996年,國務院發布《(1996—2000年)全國秸稈養畜過腹還田項目發展綱要》,并提出了秸稈養畜的發展措施及目標;1999年,國家出臺《秸稈禁燒和綜合利用管理辦法》,后國家發改委、農業部、財政部制定了《“十二五”農作物秸稈綜合利用實施方案》,提出到2013年秸稈綜合利用率達到75%,到2015年力爭秸稈綜合利用率超過80%,基本建立較完善的秸稈田間處理、收集、儲運體系,形成布局合理、多元利用的綜合利用產業化格局。江蘇、山東、河南、上海等省市也相繼出臺相關政策法規和制度嚴禁秸稈焚燒、鼓勵綜合利用[12];2009年3月,為了以農業行業標準的形式確立秸稈資源的調查、利用以及分析評價體系,農業部制定并發布了《農作物秸稈資源調查與評價技術規范》。
中國的農作物秸稈產量約為每年7億t,列世界之首。由于地區差異,中國目前秸稈利用率存在較大不同:根據上海市發改委、農委聯合發布的《上海市秸稈綜合利用規劃(2010—2015年)》,2009年上海的秸稈綜合利用率約為75.1%[13];2008年,江蘇省全省秸稈綜合利用率為59%;但是,在一些不發達地區綜合利用率甚至不足40%,甘肅省年綜合利用率為38%,貴州省綜合利用率甚至小于15%。
雖然中國秸稈資源化技術發展迅速并且利用途徑多樣化,如秸稈的肥料應用、飼料應用、燃料應用(秸稈氣化及壓塊燃料)、工業生產的原料及食用菌培養基料等。但是,對照西方國家秸稈利用的有效性和推廣程度,中國的差距還相當大,有大量的農作物秸稈仍被隨意丟棄或焚燒,根本不能發揮其應用的利用價值。
2 中國秸稈回收利用對策與建議
中國具有豐富的農作物秸稈資源,但由于秸稈分布分散、收獲季節性強,秸稈收集、儲存和運輸成為大規模利用的主要瓶頸。因此,如何建立合理、高效的秸稈收儲運及利用體系是秸稈全面實現綜合利用必須首先解決的關鍵問題。初步框架圖,見圖1。
在此過程中,主要有政府、企業、農民和研究機構4個方面參與,農民是秸稈的擁有者,研究機構有相關的技術和信息,企業生產秸稈資源化產品,政府具有行政和資金分配權力,四方可以相互聯系,相互制約,相互影響,各自發揮不同的作用,具體表現為:農民通過賣出秸稈得到一定的經濟收入;企業向研究機構購買技術、向農民購買秸稈原料生產出秸稈產品,銷售獲利;研究機構利用政府的資金支持進行秸稈利用技術的研究;政府通過資金和管理權力的運用來更好地促進農作物秸稈資源化利用,并制約其他三方的行為。很顯然,政府作為秸稈利用活動的主導,起著重要的作用。要實現這個體系的順利運行,還需要以下措施的配套和實施。
2.1 完善法律規范
2.1.1 合理規劃,科學推進秸稈綜合利用 政府需要科學合理地制定一個未來10年農作物秸稈利用的規劃,在建設秸稈直燃發電、秸稈氣化、固體成型、纖維素乙醇等以秸稈為原料的試點企業時,應在充分考慮秸稈資源量、秸稈資源分布密度、收集半徑和原料成本的基礎上,科學規劃、合理布局,避免出現因生產企業密集,而導致收購半徑擴大、收集難度加大、原料成本上漲的原料收購競爭局面[14]。
2.1.2 建立健全秸稈利用的法規與制度 政府應加強資金投入,促使秸稈綜合利用的高效性和全面推廣。對于研究機構,政府可以通過經費劃撥支持其科研活動;對于企業,由于目前中國從事秸稈資源化的企業多是小型企業,規模小、投資少、技術力量有限,對于大量的需處理的秸稈來講很難及時消化和應付,而且秸稈的季節性、產生量變化的特點和處理技術的限制,使得秸稈資源化項目的相對效益尚偏低,很難與其他成熟工藝的大企業進行市場競爭,各級政府應從財政補貼和稅收優惠政策等方面給予這些企業必要的幫助,減少企業的負擔,從而提高秸稈綜合利用項目的市場競爭力;對于農民,有必要建立購置與秸稈綜合利用有關的機械化設備的信貸優惠政策,提高補貼額度以調動農民使用秸稈利用機械、設備的積極性,促進秸稈綜合利用機械化技術的進一步推廣。
政府對于積極進行秸稈收儲以及秸稈綜合利用的個人和企業應實行獎勵政策,如對使用秸稈產品作為生產燃料的企業實行相關二氧化硫污染物的排放的減少;對于秸稈利用合格示范點進行資金獎勵等;政府還應運用行政權力依法嚴懲秸稈技術、產品、原料造假者,違法焚燒秸稈行為等。
2.1.3 完善秸稈綜合利用相關標準 為了使涉及秸稈利用技術研究的科研機構、生產秸稈產品的企業以及擁有秸稈的農民在市場上公平競爭以保證秸稈的公平交易,政府應制定和完善秸稈的相關性標準,如秸稈原料標準、秸稈產品標準和秸稈利用技術標準等,另外還應出臺秸稈禁燒法規等以法律的手段來阻止秸稈的無序浪費。
2.2 納入市場機制,構建科學完善的秸稈收儲運網絡
中國農業生產的模式主要是農民分田到戶各自經營,造成秸稈產出的地點分散性特性,另外農業生產的季節性也使得秸稈產出的季節性、時間分布極不均衡,造成在秸稈產出高峰期無法短時間完成集中收集;又因秸稈質地疏松堆放面積大、易腐爛同樣在儲存環節存在技術困難。因此,根據各地方特點和發展具體情況,建立高效、精簡的農作物秸稈收儲運網絡顯得尤其重要[15]。
2.2.1 以農民為主體的回收網絡 以農民為秸稈回收主體,農民自行解決初加工設備以及運輸設備,負責秸稈原料的收集、晾曬、儲存、保管和運輸等工作,然后農民自行直接將秸稈送往利用企業即可。此模式是將秸稈收儲分散問題轉移到了農村和農民身上,不需在中間環節設立初級貯存場,降低了利用企業的成本,但秸稈原料的質量會受到較大影響。適用于土地面積小且農作物較分散的地區。
2.2.2 以秸稈收儲服務公司為主體的回收網絡 由服務公司統一購買初加工設備和運輸設備,公司工作人員上農戶家中收集秸稈并負責秸稈原料的收集、晾曬、儲存、保管和運輸等工作,根據利用公司規定的統一的秸稈原料質量標準,定期供應。一般以鄉鎮為中心,按照秸稈儲量規模,在一定范圍內設立1個或若干個秸稈臨時收儲點。此種模式運作比較靈活,有服務公司保證了秸稈原料的質量,比較容易實現,并可提高回收效率。
2.2.3 以秸稈利用企業為主體的回收網絡 由利用企業負責在一定范圍內設立秸稈收購點,在收購點進行秸稈原料的初加工(粉碎、打捆),并設立一定規模的初級貯存場,在利用企業內再設立二級貯存場以滿足生產的需要。公司需要一定的人力物力財力投入以保證秸稈的收集、加工和儲存,但能保證秸稈原料的質量和穩定性。此模式適用于農作物產量集中、分布的服務半徑較小的地區。
隨著秸稈規模化利用和市場需求的增加,以秸稈收儲服務公司為主體的回收網絡這種模式將會成為主要發展方向,并有利于秸稈收儲的市場化運作。由政府推動建立,以需求為導向,利益為紐帶,通過市場化運作,企業為龍頭,有農戶廣泛參與,必將具有強大的生命力。
2.3 推動秸稈利用產業化進程
目前的秸稈綜合利用市場存在著秸稈加工企業規模小、數量少、技術落后、產業化程度低等問題。政府在推廣農作物秸稈資源利用的過程中,應發揮強有力的作用,建立完善的市場機制。積極培育農作物秸稈綜合利用產業化經營,做到布局的區域化,經營的一體化、服務的社會化,農村秸稈綜合利用的產業化應以科技為依托、市場為導向、效益為中心,要培育秸稈綜合利用商品化市場,促進秸稈深度開發;有關政府部門和研究機構應借助政策、制度、經濟等綜合性措施,加強現有利用企業生產的專業化、規模化;同時,在商品市場中,政府要積極主動為秸稈綜合利用產品創造條件、提供便利,提供同種產品秸稈綜合利用項目進入市場的優先權,以提高秸稈綜合利用產品的市場競爭力。
2.4 加強秸稈利用技術的開發與研究
2.4.1 秸稈收儲加工設備的開發與研究 秸稈收拾和加工設備的工作方式應該是小型便捷,可以移動,且配置電力、柴油機等不同的動力輸入,集切碎、調質、固化成型為一體,方便農民操作,適合在地頭、路旁實現就地加工,即方便運輸又可以大大降低運輸成本,而且宜于存儲。而中國目前所使用秸稈的預加工設備只有切斷或粉碎的功能,沒有形成系列化的功能和產品,遠不能滿足秸稈產品生產所需;現有的打捆機功能單一,不適合所有的秸稈收集。因此,有必要根據各地方不同需要,加強秸稈收獲、打捆及還田農業機械的研制與開發;盡快開發研制適應不同要求的秸稈收拾和運輸的機械設備。如:秸稈還田機、青貯收獲機、秸稈撿拾打捆機,破碎機和壓實機、大型拖拉機及配套滅茬機械等。
2.4.2 秸稈利用新技術的開發與研究 技術的進步是中國未來秸稈處理能否順利開展的保證。在目前的秸稈綜合利用領域存在著技術不成熟、技術研發實用性差、推廣區域有限等問題。例如,秸稈燃氣化技術、秸稈壓塊成型技術的不成熟;用于玉米秸稈處理的青貯和黃貯技術不能很好地應用于稻草秸稈;秸稈生產食用菌基料的配套技術和規模化生產技術推廣有限;北方地區受到氣溫等影響在秸稈產沼裝置建設方面存在一定問題,產生了冬、夏季產氣不均勻等缺點。
因此,有關部門應加強科研機構力量,加強秸稈綜合利用課題研究,突破秸稈能源化、板材等工業化利用的關鍵技術,加強秸稈還田技術以及秸稈肥料化、飼料化等產業鏈技術的研究推廣;采用多形式推廣秸稈利用新技術,在實踐中由政府或研究機構委派專業技術人員,深入農戶和相關企業指導秸稈利用;也可采用村校掛鉤、企校掛鉤、高校聯營、示范推進等辦法積極創新方式,讓科技直接轉化成生產力,變成農民、企業增加收入的新途徑。
2.5 加強秸稈綜合利用的宣傳教育
由于農民在傳統意識上都認為秸稈焚燒后的草木灰是肥料有利于耕作,并沒有認識到秸稈焚燒是資源的浪費并會帶來嚴重的環境污染;另一方面,在農村農事時,農民沒有更多的時間和精力進行秸稈的收集工作,就一定會選擇焚燒這種成本最低、最簡便的方法來處理秸稈;再者,他們對秸稈利用技術的不了解和非農環境的不熟悉,主觀上就沒有意愿去尋找可替代的新事物。因此,有必要加強秸稈利用宣傳教育的廣度和力度,可以通過多途徑、多方式深入農村來宣傳秸稈焚燒的環境危害、秸稈資源化利用新技術、秸稈利用的新政策,提高廣大農民的環保意識和對秸稈綜合利用的主動性;利用農校、職校對農村干部和農技員進行培訓,通過農村基層組織建立科技示范基地,提高農民綜合利用秸稈的技能。
3 結論與討論
目前中國秸稈收集利用效率低下,產業鏈短小和產業布局不合理,制約著秸稈整體的綜合利用水平,而要提高秸稈綜合利用,必須在技術對策、管理對策、經濟對策等多個層面的相關措施的推行,才能夠實現多渠道合作,調動多方力量,發揮涉及到秸稈收、儲、運、用的每個環節的作用,使秸稈變廢為寶,化害為利。本研究比較全面地構建了秸稈回收利用體系以及秸稈收儲運網絡形式,清楚地分析了各個利益方的相互關系和職能;但在如何因地制宜的選擇秸稈利用途徑方面還需做進一步的研究和探討。
參考文獻
[1] 趙希鵬.農作物秸稈的綜合開發利用現狀[J].廣州化工,2011,39(22):17-19.
[2] 闞振山.農作物秸稈的綜合開發利用[J].農林工程,2010(18):235.
[3] 張明明,蔡同鋒.試論秸稈污染及其綜合利用技術進展[J].北方環境,2010,22(4):79-81.
[4] 盧黎霞,楊櫻.循環經濟視角下的農業廢棄物資源化[J].農村經濟,2011(10):89-91.
[5] 肖體瓊,何春霞,凌秀軍.中國農作物秸稈資源綜合利用現狀及對策研究[J].世界農業,2012,12:31-33,36.
[6] 馬春紅,劉旭,李運朝,等.秸稈轉化為生物質能源利用研究[J].安徽農業科學,2011,39(7):4146-4147,4150.
[7] 熊昌國,謝祖琪,易文裕.農作物秸稈能源利用性能研究[J].西南農業學報,2010,23(5):1725-1732.
[8] 閆麗珍,閔慶文,成升魁.中國農村生活能源利用與生物質開發[J].資源科學,2005,27(1):8-12.
[9] 梁榕旺,徐淑莉.我國秸稈資源現狀及其利用[J].畜牧與飼料科學,2011,32(11):21-22.
[10] 謝光輝,王曉玉,任蘭天.中國農作物秸稈資源評估研究現狀[J].生物工程學報,2010,26(7):855-863.
[11] 羅嵐.秸稈資源循環利用效益研究[J].四川師范大學:自然科學版,2011,34(6):911-914.
[12] 劉曉星.國家推進秸稈綜合利用[N].中國環境報,2012-01-04.
[13] 鞠昌華.我國農作物秸稈處理的困境與對策[J].貴州農業科學,2011,39(6):221-224.
[14] 蔡亞慶,仇煥廣,徐志剛.中國各地區秸稈資源可能源化利用的潛力分析[J].自然資源學報,2011,26(10):1637-1646.
[15] 張艷麗,王飛,趙立欣,等.我國秸稈收儲運系統的運營模式、存在問題及發展對策[J].可再生能源,2009,27(1):1-5.