東北地區農作物秸稈綜合利用的現狀及建議

李 輝

(阜蒙縣大五家子鎮公共事務服務中心，遼寧 阜蒙 123137)

0 引言

農作物秸稈是一種寶貴的可再生資源，富含多種營養成分，可以作為畜禽飼料或土壤有機肥料的主要來源，秸稈還可以替代煤炭、木材燃燒進行發電、取暖等[1]。因此，對農作物秸稈進行合理高效利用可以在一定程度上減少秸稈焚燒帶來的環境污染，還可以大力發展不同地區的生物質能源，形成秸稈產業市場格局，緩解由于不可再生原料帶來的生態環境污染與資源浪費。

東北地區是我國農作物種植主要產區，擁有豐富的耕地資源，也是我國糧食的主產區之一。以水稻和玉米種植為主，秸稈資源豐富。但是由于東北地區氣溫相對較低，秸稈還田后腐解速度較慢，腐解不完全，限制了農作物秸稈的綜合利用與發展。當前處于“秸稈量大難處理”的困境。

1 東北地區農作物秸稈資源與利用現狀

1.1 農作物秸稈資源量大

東北地區是我國重要的糧食生產基地，是我國玉米生產主產區，因此，玉米秸稈資源豐富，呈現不斷增長的趨勢(圖1)。隨著我國農業生產技術水平的不斷提高，作物秸稈資源產量也呈不斷上升趨勢，因此，加快農作物秸稈綜合利用技術的推廣與實施，是提高農業生產效率的重要組成部分，也是加快我國農業保護性耕作技術順利推廣的前提。據統計，2018年，全國范圍內可收集的秸稈資源為7億t左右，主要以水稻、玉米、小麥為主[2]。而東北地區秸稈產量位居前列，因此，應該加快農作物秸稈機械化利用的進程，起到示范帶頭作用，加快推進高新技術在全國范圍內的順利實施。

圖1 2010—2019年東北地區玉米秸稈產量發布圖

1.2 農作物秸稈資源利用現狀

目前，作物秸稈利用主要分為直接還田、間接還田與加工利用。直接還田是將作物秸稈粉碎后均勻的撒播在土壤表面，通過秸稈田間腐解達到培肥地力、改善土壤理化結構、提高秸稈利用率的目的；間接還田主要是指過腹還田，目前使用較為廣泛的是在田間進行畜禽養殖，秸稈粉碎后撒播在土壤中，為畜禽提供豐富的食物來源，秸稈中含有豐富的纖維素，促進畜禽的消化，畜禽在食用秸稈的同時，將糞便排放于田間，作為有機肥料，是培肥地力的一種重要途徑；秸稈加工利用主要是將田間秸稈經過收獲與運輸，通過一些列技術加工，可以用來作為肥料加工(表1)、飼料加工、燃料(表2)或相關基質的重要原料(圖2)。如水稻秸稈可以粉碎加工后制成一種生物質秧盤，用來進行水稻育秧，在田間可以直接進行降解與回收利用。秸稈綜合利用技術可以最大地發揮秸稈優勢，是一種多元化秸稈綜合利用技術的發展基礎，但是這個環節增加了秸稈田間收獲、運輸、打捆壓實與儲存等多項作業環節，對相關技術要求較高，投入成本較大，因此，目前適用范圍較小，只是在我國不同地區進行示范研究[3]。

表1 東北地區農作物秸稈肥料化統計表

表2 東北地區農作物秸稈燃料化統計表

圖2 東北地區秸稈加工利用方式統計圖

2 農作物秸稈資源利用存在的問題

目前，關于秸稈綜合利用技術，如秸稈直接還田、秸稈粉碎后還田、秸稈深松旋耕還田及秸稈收儲運技術在田間推廣應用率較低的主要因素如圖3所示，通過對東北地區秸稈綜合利用發展的問題進行調查分析可知，目前秸稈綜合利用技術尚不成熟，成本較高，且配套的農機設備不完善，這些都限制了東北地區農作秸稈的綜合利用與推廣。

圖3 秸稈綜合利用推廣難點統計圖

2.1 秸稈還田成本較高

秸稈還田是目前秸稈回收利用方式中作物工序較為簡單、應用廣泛的一種農作物秸稈綜合利用方式。但是仍然需要將秸稈粉碎后深松翻耕，與土壤充分混合，秸稈在發酵腐解過程中可以釋放養分，提高土壤肥力，改善土壤理化結構。但是這就要求農戶在作物收獲后或者收獲的同時進行秸稈高效粉碎，需要另外增加相應的秸稈粉碎機械，增加了農戶種植的作業成本，如果秸稈還田增產效果不顯著，則會降低農戶收入，因此，秸稈綜合利用技術投入成本較高是限制農作物秸稈綜合利用效率及推廣效率的重要因素之一。

2.2 秸稈還田增產效果不顯著

雖然相關研究表明，農作物秸稈中含有豐富的營養成分，可以作為畜禽飼料與田間生態肥料。但是秸稈處理是一項繁重的任務。秸稈富含多種營養元素與養分的同時，也含有多種病害蟲卵，如果秸稈直接還田，若氣溫及相關土壤條件不能達到秸稈腐熟所需環境，秸稈不能充分發酵分解，營養成分無法完全釋放，病害蟲卵不能及時殺死，這就會對土壤環境及作物生產產生不良的影響，會提升病蟲害的發生率，對糧食安全造成一定的潛在風險。目前，隨著秸稈發酵技術的深入研究，各種秸稈發酵技術應運而生，但是仍處于實驗室研究階段，對于秸稈的處理仍需要大量的人力物力，且技術水平低，效率不顯著。

2.3 秸稈粉碎機械設備水平低

由于我國農業機械化整體水平較低，另一方面是由于我國秸稈綜合利用技術研究起步較晚，因此，農作物秸稈綜合利用技術相關機械設備研發深度及自主創新性較差。以常見的秸稈粉碎機械為例，國家農業部頒發的相關規定要求秸稈粉碎后長度要小于10 cm，但是目前在實際應用中，很難達到這個標準；秸稈粉碎機械結構較為復雜，目前我國秸稈粉碎機整機和部件創新性都有待提高，自主研發環節較為薄弱，產品缺乏市場競爭性，研發成本較高與機械利用效率低互相矛盾，研發過程較為粗放，關鍵零部件、鑄造噴漆、電子元件及高精度技術等細微地方研發能力不足，整體結構配合性能較差，導致整體品質難以提升，阻礙秸稈粉碎機械的技術發展。

3 農作物秸稈綜合利用的對策與建議

以東北地區農作物秸稈利用現狀及存在的問題為研究背景，提出未來我國農作物秸稈綜合利用的主要研究方向與發展重點，提高秸稈多元化利用格局，加快秸稈回收利用機械化的推進，依靠相關法律法規嚴格控制秸稈就地焚燒與隨意丟棄的農業發展現狀，減少環境污染，保護農田生態環境，建立資源友好型的可持續發展農業生態產業鏈[4]。

3.1 加強組織領導

秸稈回收利用技術包含內容較多，因此，針對不同地區的農作物秸稈回收利用應該建立一支專門的組織隊伍，從技術到政策制定與田間監管都進行專業的指導與檢查。因此，應該加強專業團隊的組織能力，提高農作物秸稈高效利用技術的順利推廣與實施。

3.2 完善政策措施

首先，應該加大對秸稈隨意丟棄與直接進行田間焚燒行為的監管與控制力度，尤其是秸稈焚燒，會造成嚴重的環境污染，火勢控制不當還會波及周邊的房屋與農田，對經濟與人員安全會造成嚴重威脅[5]。因此，應該結合污染法及安全法對田間焚燒秸稈的行為加大監管力度。其次，應該加強基層農作物秸稈綜合回收利用技術指導，加快農作物秸稈田間綜合利用技術的順利推廣與實施，利用相關網絡平臺宣傳秸稈綜合利用技術的優勢與政策，提高農戶對農作物秸稈回收利用的意識，有利于進行田間技術推廣。最后，應該加大對農作物秸稈的技術補貼與設備補貼，農戶大多數文化程度較低，對新技術接受程度較慢，因此，應該加大對農戶專業技術的指導與培訓；農戶進行秸稈綜合回收需要購置相關機械或者投入相關人力勞動，政府應該加大補貼力度與扶持政策，促進農作物秸稈綜合利用技術的順利推廣與實施。

3.3 強化技術創新

農作物秸稈機械化程度的提高有利于提高秸稈利用效率，減少人工勞動強度，是全面推進農作物秸稈綜合利用技術的重要保障與基礎。應該加快對秸稈粉碎深松翻耕等相關機械的研發與創新，提高機械的利用效率與工作性能，研制出較為完善的秸稈利用配套體系，改善關鍵零部件的工作性能，提高機具的耐磨性，在增強農業機具耐磨程度、提高機具工作性能、保證良好工作結構的同時，實現機具使用壽命的延長。由于我國地形地貌、作物種類及種植時間差異較大，目前市面上的秸稈綜合利用機械在不同地區、不同作物通用性較差，限制了我國不同地區農作物秸稈利用技術的發展。因此，未來我國應該加強相關機械技術的通用性研究，針對不同地形地貌、不同作物秸稈種類進行通用性研究，可以全面推進我國秸稈綜合利用技術的進行。

3.4 加大資金投入

首先，應該增加對農戶的補貼資金，提高農戶對于秸稈綜合利用技術的積極性，保障農戶的基本利益；其次，應該加大對相關技術人員的引進與獎勵政策，通過引進相關技術人員，深入研究農作物秸稈綜合利用機械的研制，提高田間作業機械化的順利進行，加大研發力度與相關項目資金的投入；最后，農戶在進行機械購買時，應該給予相應的農機補貼政策，減少農戶對新增作業環節的成本投入，加大保障農戶利益。

4 結語

秸稈是一種寶貴的可再生資源，秸稈資源的高效回收利用對于提高我國農業生產與資源可持續利用具有重要意義，促進秸稈綜合利用體系的形成，在提高農戶產量與收入的同時保護生態環境，發展綠色生態農業，踐行國家農業發展政策，對于我國農業發展及國家綜合國力的提升具有重要意義。因此，本研究對東北地區農作物秸稈回收利用發展現狀進行分析，闡述了目前東北地區農作物秸稈回收利用的發展難點與限制條件，提出未來我國發展農作物秸稈綜合利用技術的重要研究方向，加大對農戶的政策宣傳與資金補貼，深入研發秸稈回收利用機械，大力發展多元化秸稈綜合利用格局，提高秸稈資源的合理配置，研究結果對于提高我國農作物秸稈綜合利用效率、促進農業綠色生態發展具有重要參考價值與研究意義。