淮安市农作物秸秆资源现状及合理利用的几点思考

2015-04-17纪元殷志明王一线等

江苏农业科学 2015年1期

纪元　殷志明　王一线　等

摘要：通过采取农业部门数据统计结合问卷抽样调查法，对江苏省淮安市主要农作物秸秆资源现状进行调研分析，阐述了淮安市农作物秸秆种类、数量和分布，提出了合理利用的几点思考，认为解决该市秸秆的方法应采用多种渠道、合理比例、科学利用，重点发展畜牧业饲料、生物技术生产生物有机肥和食用菌基料。其中合理比例即保持当前30%秸秆还田，10%用于食用菌基料，10%采用直接生物发酵发展生物有机肥，15%通过过腹发展有机肥，30%作为能源（含家庭燃料），5%用于开发多种工业用途。

关键词：淮安市；农作物秸秆；现状；合理利用；秸秆还田；食用菌基料；发酵有机肥；过腹有机肥；工业利用

中图分类号： S216.2文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）01-0330-03

收稿日期：2014-03-07

基金项目：江苏省淮安市社会发展科技支撑项目（编号：HAS2013051）。

作者简介：纪元（1984—），女，江苏淮安人，硕士，讲师，从事生物技术研究。E-mail：jsjiyuan@163.com。

通信作者：徐建明，硕士，研究员，主要从事植物生理生态方面研究。E-mail：xjm@hytc.edu.cn。国务院办公厅发布的国办发[2008]105号文件指出，我国农村一些地区焚烧农作物秸秆（以下简称秸秆）现象比较普遍，不仅污染环境、严重威胁交通运输安全，还浪费资源，文件同时提出了加快推进秸秆综合利用的若干意见，对我国秸秆利用提出了明确的要求[1-2]。农作物秸秆是农作物生产过程中养分的载体、农产品的支撑体，也是一个可再生的自然资源。做好农作物秸秆的合理科学利用，是提高农村生态环境、促进经济和社会发展、实现农业可持续发展的重要保证，是一个极其重要的民生问题[3]。

淮安市总面积为10 072 km2，东与盐城接壤，西邻宿迁，南靠安徽、扬州，北与连云港毗连，是江苏南北交通交汇中心。淮安市是农业大市，秸秆资源总量较大、品种多、类型相对集中，可利用潜力巨大。随着农业的产业化发展和农村家庭能源消费商品化进程的加快，秸秆大量剩余，不适当的处置，形成资源的浪费和对环境的破坏。因此，了解淮安市农作物秸秆资源的现状，提出合理利用的几点思考，对于淮安市及其周边地区节约资源、实现农业可持续发展有着重要的现实意义。

1淮安市农作物秸秆资源的基本情况

1.1种类与数量

淮安位于苏北平原中部，地处淮、沭、沂、泗流域下游，地形西高东低，地势低平，除盱眙西南部的丘陵岗地外，全市以平原为主，河湖密布。淮安市下辖清河区、清浦区、淮阴区（原淮阴县）、淮安区（原县级淮安市）和金湖、盱眙、涟水、洪泽4县。淮安南部（金湖县、盱眙县、洪泽县、淮安区）水源丰富，水利设施完善，种植业以稻—麦两熟为主，相对淮安北部（涟水县、淮阴区）种植业以麦—玉米两熟为主，有部分稻—麦两熟，清河、清浦2区农业面积少，农作物秸秆量少。从调查结果来看（表1），全市农作物种植面积为61.2万hm2，秸秆的理论资源量为460.7万t，可收集资源量为371.45万t。全市主要种植水稻、小麦、玉米、大豆、薯类、油菜、花生等，其中以水稻、小麦、玉米秸秆为主，秸秆可利用资源累计达200.1万t，占全市秸秆可利用资源的96.6%。资源总量较大，如何合理利用稻麦和玉米秸秆，是解决该市农作物秸秆开发利用的关键所在。全市各县（区）小麦秸秆的收集系数在0.6～0.8之间，水稻秸秆的收集系数在0.82～0.84之间，玉米秸秆的收集系数在0.6～0.9之间。全市农作物秸秆收集系数经测算，平均为0.806。

1.2分布

由表2可以看出，淮安市各县（区）均分布着丰富的农作物秸秆资源，但秸秆总量存在差异，楚州区、涟水县、盱眙县是淮安市的秸秆资源大县（区），可利用资源量较大的依次是楚州区、涟水县、洪泽县。经计算，全市水稻秸秆草谷比平均105，小麦秸秆草谷比平均0.91，玉米秸秆谷草比平均3.96。全市各县（区）小麦秸秆的收集系数在0.6～0.8之间，水稻秸秆的收集系数在0.82～0.84之间，玉米秸秆的收集系数在0.6～0.9之间。全市农作物秸秆收集系数经测算，平均为0806。结合各地主要作物秸秆资源可利用系数，经测算，2009年淮安市秸秆的可利用系数平均为0.557。

2合理利用农作物秸秆的几点思考

近年来，我国在秸秆综合利用方面已取得了显著成果，但也存在着秸秆综合利用率低、产业链短和产业布局不合理等问题[3]。淮安市秸秆可收集利用总量中，废弃及焚烧量14061万t，占近37.85%；秸秆燃料量66.42万t，占1788%；直接还田量134.82万t，占36.03%，技术不够成熟，造成后茬作物生长发育不良；秸秆饲料量19.93万t，占536%；食用菌基料量9.71万t，占2.61%，比例偏小（表3）。还没有规模的秸秆生物有机肥生产应用。由此可见，直接用表12013年江苏省淮安市主要农作物秸秆资源量

于废弃及焚烧、燃料量占50%以上，存在利用率低、方法单一、转化率低、经济效益低、环境污染严重等问题。因此，笔者提出了合理利用的几点思考。

2.1保持当前还田量，重点提高秸秆科学还田技术

秸秆还田技术是当今乃至今后秸秆资源利用的主渠道。国内外研究结果均证明，秸秆还田对农业生态系统是有利的，但对不同耕法与秸秆还田所引起的生态效应，尚缺乏系统定位研究[4]。目前，淮安市大力推广农作物秸秆机械化还田，利用秸秆还田财政补贴试点工程，组织实施了一批秸秆综合利用示范县和秸秆机械化还田示范乡镇，建设了一批秸秆机械化还田示范项目，机械化还田率逐年提高，全市秸秆直接还田22.46万hm2，还田量约150万t，还田量约占秸秆可利用资源量的30%（表4）。但在生产实际中，全量还田和半量还田会造成土壤有机酸加大，土壤板结，使后茬作物僵苗不发，影响后茬作物的产量发挥。因此，今后需加强秸秆还田技术的研究。例如，秸秆降解菌的筛选及秸秆堆腐技术的研究。表42013年江苏省淮安市秸秆还田情况统计endprint

县（区）不同作物秸秆直接还田面积（万hm2）水稻小麦玉米大豆薯类油菜籽花生合计

（万hm2）楚州区0.432.80000003.23淮阴区0.891.99000002.88清浦区0.380.49000000.87涟水县1.792.640.0800004.51洪泽县1.841.670.020.050.020.070.023.69盱眙县2.322.720.0200005.06金湖县1.201.02000002.22合计8.8513.330.120.050.020.070.0222.46

2.2重点发展食用菌技术，食用菌基料的秸秆利用量由261%提升至10%

在我国可收集利用的秸秆中因富含食用菌所必需的碳源、氮源、矿物质、维生素等营养物质，85%以上都可作为食用菌栽培利用。用农作物秸秆培养基栽培食用菌，是提高秸秆利用价值的一个重要方面，也是发展现代高效农业的一项重要内容[5]。目前，全市秸秆食用菌规模在266 hm2左右，在淮阴区、涟水县、洪泽县等地均有样板。淮阴区丁集等地利用稻草作为基质培养草菇，洪泽县万集、高涧、东双沟等地以稻草作为基质培养平菇，金湖县金南引进外地客商利用稻麦秸秆作为基质培养双孢菇，都取得了明显成效。用于食用菌基料的秸秆为9.71万t，占可利用资源量的2.61%。可见比例还偏小，今后应通过对农民合作社的平台建设，加大公司的投资力度，充分利用麦秆作为基质培养草菇、双孢菇等食用菌，力争将用于食用菌基料的秸秆量提升到全市可利用资源量的10%。

2.3加强有机肥企业的建设，生产生物有机肥的秸秆利用量发展到10%

有资料表明，农作物秸秆中富含氮、磷、钾、钙、硫、有机碳等元素，此外秸秆中还含有大量的有机质，是农业生产重要的有机肥料来源之一[6-7]。通过将秸秆与家禽粪便混合，再经过发酵分解，可将无机物转化成有机物质即绿色的天然有机肥。当前全市此类有机肥企业以淮安柴米河农业科技发展有限公司为代表，但企业数量少、规模小，秸秆利用量还较低。今后，要大力支持此类企业的发展，同时以秸秆为原料，通过生物技术手段研发生物有机肥，使其秸秆利用量发展到10%。

2.4大力发展畜牧业，秸秆过腹有机肥从秸秆利用量的536%提高到15%

秸秆通过青贮、氨化、膨化、压块和微生物发酵等多种方式制成饲料，用于养殖。利用生物菌制作的发酵饲料养牛，可代替40%～50%的精饲料，产奶率高于配合饲料。秸秆压块饲料易消化、采食率高、附加值高、便于长期保存、饲喂方便，是饲料化利用发展的趋势和方向[8]。目前，淮安市秸秆饲料利用量占可收集资源量较低，秸秆作为饲料利用量19.93万t，仅占可利用资源量的5.36%。同时淮安市畜牧业发展相对薄弱，今后应重点在淮阴区、涟水县加强畜牧业的发展，研究秸秆饲料技术，使秸秆作为饲料利用量达到15%，这也是今后解决秸秆合理利用的重点发展方向，需要政府、科技部门、广大农户共同重点关心。

2.5发展新型能源，确保秸秆利用量在30%

秸秆是传统的农村家庭的主要燃料。随着农村经济的发展和农村家庭生活水平的提高，农村家庭的燃料结构正在发生迅速的变化，商品能源正在加速替代非商品能源（主要是秸秆）。全市有66.42万t秸秆作为家庭燃料，占可利用资源量的18%。其主要品种为水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆。由于秸秆既可以通过锅炉直接燃烧发电和供热，也可以转化为液体燃料代替汽油和柴油，各地把秸秆资源作为优先发展的可再生能源予以高度重视，并给予政策和资金的大力支持[9-12]。目前淮安市已建秸秆发电厂有2家，一处是楚州秸秆发电项目，一处是洪泽县秸秆发电项目。另外淮安在秸秆沼气方面有了长足的发展。在这方面每年将需要消耗秸秆35万t。因此，采用秸秆作为新型能源占利用秸秆资源量的12%。

2.6开发多种工业用途，秸秆利用量达到5%

农作物秸秆的共同特点是粗蛋白、粗脂肪含量较低，而纤维性物质含量较高，其化学成份与木质材料极其相似，这一特点使得其作为动物饲料的应用受到很大的限制，却使其成为良好的工业加工原材料。当前，作物秸秆工业用途广泛，它们不仅可作保温材料、纸浆原料、菌类培养基、各类轻质板材和包装材料的原料，还用于编织业、酿酒制醋以及生产人造棉、人造丝、饴糖等，或从中提取淀粉、木糖醇、糖醛等，这些综合利用技术，不仅转化了大量的废弃秸秆、消除了潜在的环境污染，而且具有良好的经济效益，实现了自然界的物质和能量循环。淮安市目前在这方面还处于空白，须通过今后技术的突破，力争使作物秸秆工业用途量占利用秸秆资源量的5%。

参考文献：

[1]韩芹芹. 棉秆循环利用理论模式探讨[J]. 中国农学通报，2008（11）：102

[2]杨春和，白晓龙，沃飞. 农业废弃物污染与防治对策[J]. 农业环境与发展，2008，25（5）：115-118.

[3]韩鲁佳，闫巧娟，刘向阳，等. 中国农作物秸秆资源及其利用现状[J]. 农业工程学报，2002，18（2）：87-91.

[4]杨学明，张晓平，方华军，等. 北美保护性耕作及对中国的意义[J]. 应用生态学报，2004，15（2）：335-340.

[5]翁伯琦，廖建华，罗涛，等. 发展农田秸秆菌业的技术集成与资源循环利用管理对策[J]. 中国生态农业学报，2009，17（5）：1007-1011.

[6]王宝山，周景宇. 对农作物秸秆综合利用发展方向的探索[J]. 农业机械，2009（18）：75-76.

[7]赵怀春，路吉明. 秸秆还田的好处及技术措施[J]. 现代农业科技，2008（23）：160.

[8]胡春花，孟卫东，张吉贞.积极发展青饲玉米，促进海南草食畜牧业发展[J]. 广东农业科学，2013，40（7）：117-119.

[9]周勇. 清洁生物质秸秆能源研究进展[J]. 应用化工，2005，24（10）：8-10，19.

[10]周肇秋，马隆龙，李海滨，等. 中国稻壳资源状况及其气化/燃烧发电前景[J]. 可再生能源，2004（6）：7-9.

[11]李文江，赵东. 秸秆模压托盘压机送料设备控制系统设计[J]. 江苏农业科学，2013，41（7）：374-377.