秸稈綜合利用與農業生態經濟發展研究

姚盧晶

（江西財經大學，南昌 330013）

在可再生能源中，近年來增長最快的能源之一是生物質，占可再生能源潛力的42%。秸稈作為一種重要的可再生生物質資源，是生物質能源開發的焦點，極大地促進了農村的發展。秸稈是中國最高效的生物質資源，約占生物質總能源量的60%。近年來，國家大力鼓勵秸稈資源化，規模化秸稈利用是農村能源的主要內容。秸稈作為高效的生物質資源，自然不可將之簡單地進行焚毀處理，這樣不但產生了大氣污染，而且損失了對其進行綜合利用的機會成本[1]。如何基于生態與經濟視角，有效地對秸稈進行綜合利用，實現我國農業生態經濟發展，在當下具有一定的研究價值與現實意義。

1　農村秸稈利用現狀

我國農作物秸稈資源豐富，但傳統的秸稈處理方式，如荒廢、亂燒、加工成飼料等，具有利用率低、轉化率低、經濟效益差、環境污染嚴重等特點。在許多農村地區，只有少部分秸稈可以采用傳統的方式（如飼料、肥料或家用燃料），必須禁止大規模的野外焚燒。因此，人們應大規模地采用工業方法，以有效地利用秸稈。

2　秸稈綜合利用實施路徑規劃

2.1　秸稈綜合利用主體關系介紹

圖1　秸稈綜合利用實施路徑

秸稈利用產業的發展是一個復雜的過程，包括利益相關者和因素在不同的時間和空間水平。在這個過程中，利益相關者有不同的關注和目標。如圖1所示，秸稈綜合利用主要涉及三類代理，分別是農戶代理人、企業代理人及政府代理人。代理人的行為促使他們相互溝通，這些溝通是物質或信息的流動，主要是物質流、信息流。物質流是生物質原料和產品傳輸，不涉及其他原材料、水或能量。信息流是指代理商之間的信息交流，包括原料供應、產品需求、技術水平、企業和農民的數量和規模等。企業主要關心經濟效益，必須改進技術，擴大生產，提升原材料的利用率。農戶主要從原材料銷售中獲得收入，政府考慮工業發展的規模和速度以及對環境的影響。這些利益引導所有利益相關者的決策過程和行為。秸稈利用產業的發展是利益相關者與環境相互作用的結果。例如，產業結構和技術路線由企業決定。同時，產業發展以不同的方式影響利益相關者及其環境。現有的和新研究的技術為秸稈的大規模工業利用提供了若干技術選擇，包括生物質燃料（如乙醇、沼氣和氣化）、發電、造紙和家畜飼料。這些技術之間的競爭極大地影響了秸稈利用產業。主導路徑最終取決于經濟（尤其是成本）、市場中的產品需求和產業演化動態中的利益相關者之間的博弈。

2.2　秸稈綜合利用過程中的收集與運輸

在農作物秸稈綜合利用工作中，首要面臨的問題就是秸稈的收儲運問題，由于農作物秸稈低價、量大、質輕的性質，若遠距離運輸則增加了運輸成本，降低了價格優勢。因此，秸稈的收儲運過程應分前期預處理和后期中轉運輸，是否選擇直接裝載或裝卸運輸，是否選擇預處理后運輸，取決于當事方的成本判斷。

秸稈綜合利用過程中的儲存與運輸主要是在秸稈分布集中的農村、農場設置駐村（場）中轉工作站，由工作站統一組織大型自動化機械集中進行秸稈收儲工作，并對收獲的秸稈進行打捆、分割、晾曬等預處理，各村（場）工作站間機械協調運作，既提高了效率，又降低了投入成本。同時，利用現有閑置的工業園區、土地資源，通過科學選址，在交通便利、輻射各村（場）工作站（原則上不超過50 km）、符合生產生活條件的地域建立秸稈綜合利用產業園，將上中下游的秸稈深加工企業集中布置在園區內，形成產品、副產品供應鏈。

3　秸稈的綜合利用

3.1　物理處理法

秸稈的綜合利用一般通過能源轉化形式加以實現。秸稈的物理處理法主要是拉絲揉搓、壓塊加工、烹煮膨化。這幾種物理處理法都是比較常用、使用范圍較廣、發展迅速的方法。拉絲揉搓指的是出于原料實用性原則，將秸稈通過拉絲揉搓的方法，使其柔韌纖維化，便于牲畜進食與消化。壓塊加工與烹煮膨化被廣泛運用于東北較寒冷地區，通過壓塊加工與烹煮膨化，將秸稈的體積縮小，能量高效化，這樣便于運輸，防止霉變，有著較好的經濟效益。物理處理法主要針對的是企業及農戶出于運輸、喂養牲畜等方面的需求進行的飼料化方法處理。

除去飼料化的物理處理法外，比較大規模綜合利用的是將秸稈用于能源化發電。燃燒發電是將秸稈直接燃燒或與煤炭、石油、天然氣等化石燃料混合燃燒或氣化為可燃氣體，進而驅動蒸汽輪機進行發電的現代化綜合利用技術。此項技術可有效節省化石燃料用量，提高生物質能源利用率，減少溫室氣體排放，是最直接有效的秸稈利用途徑之一[2]。

3.2　化學處理法和生物處理法

秸稈的化學處理法主要是將秸稈酸/堿化、氨化、氧化及氨堿符合化，生物處理法是將秸稈進行微生物處理，如微貯、青貯、黃貯、發酵和酶解等。這些方法也是從飼料化角度講秸稈進行了處理。

從目前技術發展的歷程來看，秸稈基于化學與生物的工業化運用主要是在造紙與生物乙醇上。雖然造紙具有較好的經濟效益，但市場需求制約了造紙工業的發展。在秸稈還田量少的地區，一種占主導地位的工業化技術或使用方式可以使用全部冗余秸稈。因此，現在比較有前景的便是秸稈的生物乙醇轉化利用。在丹麥和德國，以秸稈為原料進行發電滿足了部分人用電、供暖的需求。秸稈轉化為生物乙醇是秸稈綜合利用的重要方式。

3.3　秸稈綜合利用

前文已經談到秸稈的收集、儲存與運輸以及物理處理法、化學處理法及生物處理法，人們要從農業生態經濟發展的角度，立足于生態和經濟協調發展，實現秸稈的綜合利用。具體來說，秸稈的綜合利用需要處理好農戶、企業、政府的三方關系，使三者利益趨于一致，農戶、企業需要通過成本收益評估、宏微觀環境評估綜合選擇最優的秸稈利用手段，如秸稈用于發電、造紙，轉化為生物乙醇等，政府則需要在農戶、企業秸稈綜合利用過程中提供相應補貼與幫助，起到監督的作用[3]。

4　結論

目前，中國的秸稈工業利用仍處于起步階段，該行業不成熟，經驗不足，許多項目是試點項目。同時，包括經濟和非經濟因素在內的工業秸稈利用環境復雜多變。秸稈利用的方向和目標不明確，導致部分地區存在不必要的競爭。因此，地方政府可以提供技術路線，制定相應的財政和科研獎勵政策。同時，農戶和企業要把握秸稈綜合利用的清晰藍圖，運用先進技術手段，提高秸稈的綜合利用率，實現經濟與生態環境的協調發展。