湖北省農作物秸稈資源量清單及增長趨勢研究

陶元+黃碧捷+岳琳+曹詩龍

摘要：指出了農作物秸稈是一種非常重要的的生物質能源。基于《“十二五”農作物秸稈綜合利用實施方案》及湖北省2011-2016統計年鑒農作物產量數據，收集活動水平數據，估算了湖北省“十一五”末期及“十二五”期間湖北省的秸稈資源量，并預測了“十三五”期間湖北省秸稈資源量的增長，為相關研究提供參考。

關鍵詞：湖北省；農作物秸稈；資源量；增長趨勢；“十二五”

中圖分類號：X32

文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）14-0079-03

1 引言

農作物秸稈是一種重要的生物質資源。目前生物質能源在世界能源總消費量中占14%以上，是當今世界上的第4大能源，僅次于煤炭、石油和天然氣[1]。隨著工業的發展，新型燃料的普及，農作物秸稈隨地焚燒現象嚴重[2]。這不僅是一種資源浪費，也給我們的生活環境造成一定的污染。李新蕓[3]研究中提到，我國每年生產秸稈達6～7億t，利用率為65%左右。還有大量未被利用的秸稈資源被隨意堆放在田間地頭或是隨地焚燒，這不僅占用土地資源、造成安全隱患，而且帶來嚴重的空氣污染。因此，調查確切的生物質資源的可使用量是非常有必要的。本研究以《“十二五”農作物秸稈綜合利用實施方案》及2011～2016年湖北省統計年鑒為基礎，估算湖北省“十一五”末期及“十二五”期間湖北省的秸稈資源量，預測“十三五”期間湖北省秸稈資源量的增長，為相關研究提供參考。

2 數據來源與估算方法

2.1 數據來源

本研究的基準年為2010年至2015年，包括湖北省所管轄的1個副省級城市（武漢），11個地級市，1個自治州（恩施），3個省直管市（仙桃，潛江，天門），1個省直管林區（神農架）。針對湖北省農業產業特點，根據湖北省年鑒主要農作物產量估算其秸稈資源量。

2.2 秸稈產量計算方法

農作物秸稈產量，計算公式：

式中：E為農作物秸稈資源量，（t）；P為農作物類型的年產量；Ni為農作物i的干燥秸稈產生比率，（t/t）。使用的各農作物年產量主要通過湖北省2011～2016年統計年鑒（統計年份為2010～2015）以及政府部門網站公布的2010～2015年統計數據。研究中的農作物秸稈產生比率來源于本課題組的相關實地調查研究[4]。

2.3 秸稈產生強度計算方法

耕地排放強度（IC）和區域排放強度（Ir）分別是基于農作物耕地面積和區域面積，秸稈資源量排放強度計算公式[5]，如（2）式：

I=Q/A（2）

式中：I為農作物秸稈資源量排放強度，（t/km²）；Q為某地區農作物產生的秸稈資源量，（t）；A為區域面積或農作物耕作面積，（km²）。某地區的區域面積和耕地面積數據分別是來自2011～2016年湖北省統計年鑒。

3 結果與分析

3.1 秸稈年產資源量

由湖北省農作物統計年鑒作為基礎數據，參考相關文獻秸稈產生比率，統計得出2010～2015年湖北省農作物秸稈資源產量及秸稈年增長率，作于圖1。

《湖北省“十二五”規劃綱要》指出：對于新農村的建設要促進農民持續征收。挖掘農業增收潛力，引導農民優化種養結構，積極發展品種優良、特色明顯、附加值高的優勢農產品。由圖1可見，“十二五”期間湖北省秸稈資源產量整體呈上升趨勢，且秸稈資源年產量都維持在3500萬t左右；2011～2014年秸稈產量增長速率較平穩，在“十二五”末期，2015年增長迅速，秸稈資源年產量突破4000萬t。根據“十二五”秸稈資源量增長趨勢及湖北省“十三五”相關政策，預計在2016～2020年間，秸稈資源產量會在2015年的基礎上持續增長，秸稈資源年產量維持在4000萬t左右。以近幾年農作物秸稈產量增長速率和目前能源緊缺的形勢來看，湖北省農作物秸稈資源量是非常有價值的可利用的資源。

3.2 秸稈資源量產生強度

統計了2011～2015年農作物秸稈資源產量，根據湖北省統計年鑒各各市區的耕地面積和區域面積，計算出2011～2015年湖北省農作物秸稈資源量產生強度，以2011年（圖2）和2015年（圖3）秸稈產生強度為例進行分析。

由圖2可見，2011年湖北省秸稈資源量耕地產生強度大于平均值的城市有共有10個，分別為荊州、襄陽、鄂州、荊門、孝感、黃岡、隨州、仙桃、天門、潛江，其中秸稈耕地產生強度最大的城市為荊門達到1453.2 t/km²；秸稈資源量區域產生強度大于平均值的城市共有9個，分別為荊州、襄陽、鄂州、荊門、孝感、黃岡、仙桃、天門、潛江，其中秸稈區域產生強度最大的城市為潛江達到505.6 t/km²；分析可知，除隨州外，其余9個城市的秸稈耕地產生強度和區域產生強度均大于平均值，則需加強對秸稈資源的系統管理和充分利用，避免秸稈露天燃燒造成資源浪費和環境污染[6]。隨州市的耕地秸稈產生強度較大，而區域秸稈產生強度低于平均值，相對說明其單位耕地面積農作物秸稈產量高，更需對其農作物秸稈進行系統管理及合理利用。

由圖3可見，2015年湖北省秸稈資源量耕地產生強度大于平均值的城市有共有9個，分別為荊州、襄陽、鄂州、荊門、孝感、黃岡、隨州、仙桃、潛江，其中秸稈耕地產生強度最大的城市為荊門市達到1518.7 t/km²，較2011年稍有增加；天門市的秸稈耕地產生強度由2011年的大于平均值變為稍小于平均值，其秸稈區域產生強度仍大于平均值，表明2015年其單位耕地面積農作物秸稈產量下降，但其秸稈資源總量幾乎不變；秸稈資源量區域產生強度大于平均值的城市共有9個，分別為荊州、襄陽、鄂州、荊門、孝感、黃岡、仙桃、天門、潛江，其中秸稈區域產生強度最大的城市為潛江達到539.1 t/km²，較2011年稍有增加。

3.3 各市秸稈產生強度與平均值統計

將2011～2015年湖北省各市秸稈產生強度與平均值關系統計于表1中。

秸稈耕地產生強度的高低表明單位耕地面積產生秸稈資源量能力的強弱，而秸稈區域產生強度的高低表明該區域產生秸稈資源總量能力的大小。無論是秸稈耕地產生強度還是秸稈區域產生強度過高都應該引起重視，尤其應該重視耕地產生強度和區域產生強度均高于平均值的城市。

由表1知：農作物秸稈耕地產生強度和區域產生強度在“十二五”期間，每年都大于平均值的城市共有8個，分別為荊州、襄陽、鄂州、荊門、孝感、黃岡、仙桃、潛江；每年都小于平均值的城市共有7個，分別為武漢、黃石、十堰、宜昌、咸寧、恩施、神農架。農作物秸稈耕地強度大于平均值，區域強度小于平均值的的城市僅有隨州；不存在農作物秸稈耕地強度小于平均值，區域強度大于平均值的城市。

天門市的秸稈區域產生強度一直高于平均值，但其耕地產生強度只在2011和2013年高于平均值，造成這一現象的原因可能是：①天門市2011和2013年耕地面積變化較大；②也可能是2012、2014、2015這3年由于天氣、土壤肥力下降或其他原因導致農作物產量下降，從而造成間歇性秸稈耕地強度低于平均值的現象。總體看來，天門市的秸稈資源年產量變化不大，所以其秸稈資源年產量是比較豐富的，應該對其秸稈資源加強管理并合理利用。

隨州市在“十二五”期間，秸稈耕地強度均高于平均值，區域強度均低于平均值。形成這一現象可能原因是：①隨州市單位耕地面積農作物產量高；②區域面積中只有小部分土地作為耕地使用。總體看來，雖然隨州市的整體秸稈資源產量不高，但是其局部耕作地區的秸稈資源量一直維持在平均值之上，其局部秸稈資源量也不可小覷，應在其局部地區加以管理及合理利用[7]。

4 結論

“十二五”期間湖北省秸稈資源總量逐年增加，2015年突破4000萬t，預計在“十三五”期間，秸稈資源量將會繼續持續增長。

“十二五”期間，荊州、襄陽、鄂州、荊門、孝感、黃岡、仙桃和潛江的年秸稈耕地產生強度和區域產生強度均大于省平均值。應加強對秸稈資源量的管理與利用，控制秸稈隨地焚燒的現象。同時，不可忽視天門市這類秸稈產生強度在“十二五”期間變化較大的城市，將秸稈資源產量穩定地控制在限值內。而對于隨州市，其秸稈資源總量控制較好，值得注意的是其單位耕地秸稈資源產量較高，應在其局部地區加以管理及合理利用。

應根據各市產業特點，加強秸稈資源量的管理與利用，因地制宜。探討制定符合湖北省秸稈資源管理和資源化利用綜合技術的方法。筆者也將繼續進行這方面的研究。

參考文獻：

[1]亢銀霞， 宋柱亭， 郭俊先. 農作物秸稈綜合利用技術研究綜述[J]. 新疆農機化， 2013（2）：48～51.

[2]張 珂. 秸稈綜合利用率將提高——解讀《“十二五”農作物秸稈綜合利用實施方案》[J]. 農村新技術， 2012（5）：49～50.

[3]李新蕓， 江 波. 農作物秸稈綜合利用現狀及對策[J]. 湖南農機， 2006（2）：16～18.

[4] HUANG Bi jie. Emission inventory of volatile organic compounds from field burning of crop residues in Hubei Province，China[J]. Advanced Materials Research， 2014， 6（12）：1280～1284.

[5]王雨辰， 陳 浮， 朱 偉， 等. 江蘇省秸稈資源量估算及其區域分布研究[J].江蘇農業科學， 20 13， 41（6）：305～310.

[6]謝海燕， 周玉新. 江蘇省農作物秸稈資源化利用及產業化發展研究[J]. 安徽農業科學， 2013， 41（7）：3105～3108.

[7]李金紅. 新時期推動農作物秸稈綜合利用方式轉變的思考[J]. 天津農業科學， 2013， 19（12）：80～83.