阿榮旗秸稈綜合利用模式探索與分析

贠 超，邢可霞，宋成軍，王 飛，朱立志，田宜水

(1.安陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 安陽(yáng) 455000；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)總站，北京 100125；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，北京 100081；4.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，北京 100125)

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)作物光合作用的產(chǎn)物，一半秸稈，一半在籽粒[1]。隨著我國(guó)糧食生產(chǎn)取得“十四連豐”的巨大成就，秸稈的產(chǎn)生量也日益增長(zhǎng)[2]。在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)階段，秸稈主要用于燃料、飼料和建筑材料，曾在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活中發(fā)揮著巨大的作用[3]。秸稈產(chǎn)生和利用與地形地貌、自然條件、農(nóng)業(yè)活動(dòng)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)有密切關(guān)系[4]。東北地區(qū)是我國(guó)最主要的糧食生產(chǎn)基地，從1997年至2016年的20年間，東北地區(qū)糧食作物種植總面積從1672.53萬(wàn)ha增加到2216.69萬(wàn)ha[5]。隨著東北地區(qū)糧食作物種植總面積的不斷擴(kuò)大，作物秸稈資源總量將不斷增加，資源十分豐富；2015年?yáng)|北地區(qū)可收集秸稈產(chǎn)量約1.59億t，約占全國(guó)秸稈總產(chǎn)量的19.2%[6]。伴隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)民生活方式的轉(zhuǎn)變、農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)改善和各類替代原料的應(yīng)用，秸稈利用方式和利用途徑出現(xiàn)極大變化[7-8]。秸稈逐漸出現(xiàn)了季節(jié)性、區(qū)域性和結(jié)構(gòu)性過(guò)剩，隨意丟棄和露天直接焚燒現(xiàn)象嚴(yán)重[8]。農(nóng)作物秸稈燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的一氧化碳、氮氧化物、苯以及多環(huán)芳烴等有害氣體，危害人體健康，造成環(huán)境污染[9]。因此，秸稈資源綜合利用對(duì)穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡、促進(jìn)農(nóng)民增產(chǎn)增收、緩解能源與環(huán)境壓力具有重要作用[10]。在此背景下，本文以內(nèi)蒙古阿榮旗為例，對(duì)該旗秸稈資源產(chǎn)量分布、資源化利用現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研，歸納總結(jié)了當(dāng)?shù)卣斩捓霉ぷ鞔胧⒓夹g(shù)路徑和配套政策，重點(diǎn)對(duì)秸稈機(jī)械化粉碎還田和秸稈機(jī)械化黃貯飼料化利用鏈條模式進(jìn)行了闡述分析，以期為具有東北特色的秸稈資源綜合利用提供參考。

阿榮旗地處內(nèi)蒙古呼倫貝爾市東南部，全旗總面積1.36萬(wàn)km2，轄12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，共有148個(gè)行政村，總?cè)丝?2萬(wàn)，屬于典型的旱作農(nóng)業(yè)示范區(qū)和東北黑土區(qū)，是全國(guó)優(yōu)質(zhì)商品糧基地縣和內(nèi)蒙古大豆主產(chǎn)區(qū)之一[11]。年平均氣溫1.7℃，年均降水量458.4 mm，主要集中在6月至8月，年均蒸發(fā)量1455.3 mm[12]。阿榮旗種植制度特點(diǎn)為：一是屬于寒地一年一熟；二是旱地雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)；三是以壟作為主，壟平結(jié)合；四是農(nóng)業(yè)機(jī)械化占主導(dǎo)地位[13-15]。阿榮旗推廣“一主多輔”的種植模式，“一主”即以玉米與大豆輪作為主，“多輔”即玉米與馬鈴薯、飼草、高粱、中草藥、萬(wàn)壽菊等輪作[16]。隨著土地流轉(zhuǎn)規(guī)模經(jīng)營(yíng)及種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度加大，新型農(nóng)牧業(yè)經(jīng)營(yíng)主體不斷涌現(xiàn)，全旗農(nóng)作物種植布局呈現(xiàn)集中連片趨勢(shì)，秸稈資源分布也從種類和數(shù)量上日趨集中，為秸稈綜合利用提供了有力條件。

1 阿榮旗秸稈綜合利用情況

1.1 秸稈資源產(chǎn)生量

阿榮旗是典型的糧食大旗、農(nóng)業(yè)大旗，農(nóng)作物秸稈資源十分豐富。全旗耕地面積31.45萬(wàn)ha，主要作物有玉米、大豆、高粱、水稻、小麥、雜糧雜豆及經(jīng)濟(jì)作物，其中：玉米16.67萬(wàn)ha,大豆9.33萬(wàn)ha,高粱1.33萬(wàn)ha,水稻1.00萬(wàn)ha,小麥0.13萬(wàn)ha,雜糧雜豆及經(jīng)濟(jì)作物2.78萬(wàn)ha[17]。

糧食作物播種面積共計(jì)30.33萬(wàn)ha，按照谷草比計(jì)算，全旗秸稈理論資源量約311.41萬(wàn)t，其中：玉米秸稈234.94萬(wàn)t，大豆秸稈26.47萬(wàn)t，高粱秸稈1.60萬(wàn)t，小麥秸稈1.06萬(wàn)t，水稻秸稈8.1萬(wàn)t，向日葵秸稈2.25萬(wàn)t，其它秸稈16萬(wàn)t，其中，玉米、大豆、高粱等農(nóng)作物秸稈約占全旗秸稈資源總量的89%[18]。從秸稈資源分布區(qū)域看，新發(fā)、向陽(yáng)峪、霍爾奇、復(fù)興等南部鄉(xiāng)鎮(zhèn)秸稈產(chǎn)量占全旗秸稈資源總量的70%以上；從秸稈種類看，玉米、大豆、高粱、水稻、小麥、向日葵等6種主要農(nóng)作物秸稈約占全旗秸稈資源總量的93.38%，其中玉米、大豆和高粱等農(nóng)作物秸稈約占阿榮旗秸稈資源總量的89%。

1.2 秸稈資源利用現(xiàn)狀

阿榮旗秸稈綜合利用總量情況：2015年為146.8萬(wàn)t，2016年為159.4萬(wàn)t，2017年為233.74萬(wàn)t，秸稈利用率從2015年65.5%增加到2016年67.8%，2017年秸稈綜合利用率達(dá)90.6%，秸稈綜合利用率較2016年提高了23%，基本實(shí)現(xiàn)全量利用[19]。

阿榮旗秸稈“五料化”利用量排序?yàn)椋悍柿匣?飼料化>燃料化>原料化>基料化，其中：秸稈直接還田是最簡(jiǎn)單有效的方法，利用總量154.17萬(wàn)t，占比65.95%；飼料化利用采取黃貯、青貯措施，利用總量45.8萬(wàn)t，占比19.59%；燃料化利用采取炊事取暖措施，利用總量19.44萬(wàn)t，占比8.32%；原料化利用采取糠醛制板措施，利用總量9.12萬(wàn)t，占比3.9%；基料化利用采取菌包基質(zhì)和養(yǎng)殖墊料措施，利用總量5.21萬(wàn)t，占比2.23%。從現(xiàn)在利用情況看，高附加值利用方式需要進(jìn)一步試驗(yàn)推廣。阿榮旗秸稈利用環(huán)節(jié)見圖1。

圖1 阿榮旗秸稈“五料化”利用環(huán)節(jié)示意圖

阿榮旗秸稈綜合利用試點(diǎn)實(shí)施以來(lái)，全旗秸稈資源綜合利用效果顯著，提升了區(qū)域秸稈綜合利用率，可使糧食增產(chǎn)10%以上，降低生產(chǎn)成本，可增收1050元·ha-1，土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)提高0.05%～0.1%，土壤容重下降0.03～0.15 g·cm-2，提高了土壤肥力，實(shí)現(xiàn)了秸稈循環(huán)利用，全旗火點(diǎn)數(shù)明顯降低，有效減少了秸稈露天焚燒，杜絕了因秸稈焚燒造成的火災(zāi)隱患，避免了因秸稈腐爛和燃燒造成的空氣污染。

表1 阿榮旗秸稈資源與利用情況 (萬(wàn)t)

2 阿榮旗秸稈綜合利用模式

近年來(lái)，阿榮旗通過(guò)強(qiáng)化秸稈禁燒、制定規(guī)劃方案、遴選適宜技術(shù)、加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)、創(chuàng)新政策制度，初步形成了整縣推進(jìn)的秸稈綜合利用模式，具體模式內(nèi)容如下。

2.1 工作措施

2.1.1 構(gòu)建秸稈綜合利用“三級(jí)”工作網(wǎng)絡(luò)

為確保阿榮旗秸稈綜合利用工作有序開展，成立了由旗長(zhǎng)任組長(zhǎng)、主管副旗長(zhǎng)任副組長(zhǎng)，相關(guān)部門及鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府一把手為成員的阿榮旗秸稈綜合利用工作領(lǐng)導(dǎo)小組，領(lǐng)導(dǎo)小組實(shí)行例會(huì)制，定期聽取成員單位情況匯報(bào)，及時(shí)部署工作。領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)辦公室在農(nóng)牧業(yè)局，主任由農(nóng)業(yè)局局長(zhǎng)兼任，負(fù)責(zé)秸稈綜合利用情況日常工作。為加強(qiáng)秸稈綜合利用技術(shù)推廣，成立了阿榮旗農(nóng)作物秸稈綜合利用試點(diǎn)縣技術(shù)指導(dǎo)組，負(fù)責(zé)全旗秸稈綜合利用技術(shù)指導(dǎo)和培訓(xùn)工作。聘請(qǐng)內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科學(xué)院、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)等科研院校專家組建了農(nóng)作物秸稈綜合利用技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，建立了秸稈綜合利用技術(shù)研發(fā)基地，技術(shù)指導(dǎo)組和研發(fā)團(tuán)隊(duì)為秸稈綜合利用工作提供全程技術(shù)支撐服務(wù)。領(lǐng)導(dǎo)小組與鄉(xiāng)鎮(zhèn)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)與村層層簽訂責(zé)任書，明確一把手的主體責(zé)任，農(nóng)牧局與鄉(xiāng)鎮(zhèn)、包片技術(shù)人員簽訂秸稈綜合利用責(zé)任書，將宣傳、技術(shù)指導(dǎo)任務(wù)指標(biāo)包保到人，形成了覆蓋全旗的秸稈綜合利用“三級(jí)”工作網(wǎng)絡(luò)。

2.1.2 健全秸稈綜合利用獎(jiǎng)懲制度體系

阿榮旗將農(nóng)作物秸稈綜合利用列入“十三五”發(fā)展規(guī)劃，列為阿榮旗黑土地保護(hù)利用耕地地力提升的首要內(nèi)容，制定了《阿榮旗秸稈綜合利用規(guī)劃》《阿榮旗秸稈禁燒和綜合利用工作目標(biāo)管理責(zé)任制》。阿榮旗統(tǒng)籌整合涉農(nóng)項(xiàng)目，強(qiáng)力推進(jìn)《農(nóng)作物秸稈綜合利用若干政策措施》《農(nóng)作物秸稈綜合利用資金使用方案》等相關(guān)管理制度，探索總結(jié)出《阿榮旗農(nóng)作物秸稈還田技術(shù)模式和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，出臺(tái)《秸稈綜合利用及露天焚燒獎(jiǎng)懲辦法》，并以旗政府文件、旗長(zhǎng)辦公會(huì)會(huì)議紀(jì)要形式下發(fā)，為全旗秸稈綜合利用提供制度保障。

2.1.3 提升作業(yè)監(jiān)管環(huán)節(jié)智能化水平

將GPS定位傳感器安裝在專用秸稈還田機(jī)、大型深松深翻機(jī)械、大型收獲機(jī)械上，農(nóng)機(jī)手在駕駛室內(nèi)通過(guò)主控制器查看作業(yè)深度、速度及實(shí)時(shí)作業(yè)影像等，作業(yè)時(shí)技術(shù)人員跟蹤督查，經(jīng)營(yíng)主體、作業(yè)人、核查人員要三方核查確認(rèn)作業(yè)質(zhì)量，監(jiān)管部門對(duì)覆蓋還田、深松淺翻、深松深翻的作業(yè)面積、深度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)作業(yè)面積、補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行公示，實(shí)現(xiàn)秸稈還田利用全鏈條有效監(jiān)管。

2.1.4 培育跨區(qū)作業(yè)經(jīng)營(yíng)主體

阿榮旗按照“一村四社”模式鼓勵(lì)發(fā)展專業(yè)合作社經(jīng)濟(jì)組織，建立了比較完備的農(nóng)作物秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系，扶持鼓勵(lì)有條件的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和秸稈利用企業(yè)建設(shè)秸稈收儲(chǔ)中心6個(gè)，支持新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體、企業(yè)和農(nóng)民經(jīng)紀(jì)人建立秸稈收儲(chǔ)站點(diǎn)122個(gè)。呼倫貝爾中榮肉業(yè)、洛洼奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)、阿榮旗嘉禾糠醛有限公司、向陽(yáng)峪秸稈收貯運(yùn)服務(wù)中心等秸稈利用和收儲(chǔ)等社會(huì)化服務(wù)組織，帶動(dòng)農(nóng)作物秸稈綜合利用水平。向陽(yáng)峪秸稈收貯運(yùn)加工服務(wù)中心，既保障呼倫貝爾市秸稈收儲(chǔ)運(yùn)，又實(shí)施跨區(qū)域作業(yè)，在江蘇、天津、河北和安徽等省開展專業(yè)化收儲(chǔ)運(yùn)服務(wù)，為生物質(zhì)電廠供應(yīng)秸稈，形成了專業(yè)化的收儲(chǔ)運(yùn)經(jīng)營(yíng)主體。

2.1.5 引導(dǎo)社會(huì)資本

阿榮旗按照相關(guān)財(cái)務(wù)規(guī)定建立健全了專項(xiàng)資金使用、公示和審計(jì)等相關(guān)制度，杜絕擠占、挪用、截留、滯留專項(xiàng)資金等違法違規(guī)行為，確保資金專款專用，重點(diǎn)支持秸稈綜合利用的重點(diǎn)領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，效益發(fā)揮最大化。旗財(cái)政配套工作經(jīng)費(fèi)30萬(wàn)元，鼓勵(lì)社會(huì)資本，加大對(duì)秸稈綜合利用的投入，初步統(tǒng)計(jì)，阿榮旗累計(jì)投入資金超過(guò)2.1億元，其中，各類新型經(jīng)營(yíng)主體累計(jì)投入資金超過(guò)7000萬(wàn)元。

2.1.6 加強(qiáng)宣傳培訓(xùn)，營(yíng)造良好氛圍

一是充分利用廣播電視、互聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)、報(bào)刊等多種形式，大力宣傳秸稈綜合利用經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)效益，宣傳項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的典型經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)效果，為秸稈綜合利用營(yíng)造良好社會(huì)氛圍。二是加強(qiáng)技術(shù)骨干培訓(xùn)。旗、鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)技人員、村組干部和科技示范戶為三級(jí)技術(shù)骨干，每年至少培訓(xùn)一次。三是培訓(xùn)農(nóng)戶。利用召開動(dòng)員會(huì)、座談會(huì)、現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)、發(fā)放技術(shù)資料、宣傳單等形式，解讀方案內(nèi)容和操作方式，在村委會(huì)公告欄對(duì)秸稈粉碎還田作業(yè)情況進(jìn)行公示，使廣大農(nóng)民群眾家喻戶曉，引起社會(huì)關(guān)注，調(diào)動(dòng)積極性。

2.2 技術(shù)路徑

2.2.1 開展秸稈還田

實(shí)施主體為各農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社，2017年秸稈還田量154.17萬(wàn)t(不含根茬)，占利用總量的66%，占可收集量的60%。其中玉米秸稈還田量122.81萬(wàn)t，大豆秸稈14.62萬(wàn)t，高粱秸稈1.30萬(wàn)t，其他秸稈15.44萬(wàn)t。全旗農(nóng)作物秸稈粉碎還田利用配套設(shè)備300套，主要有大型收獲機(jī)、秸稈粉碎還田機(jī)、尿素拋灑機(jī)、腐熟劑噴施機(jī)、深松淺翻機(jī)、起壟機(jī)、鎮(zhèn)壓器、免耕播種機(jī)，能夠保證秸稈還田的有效實(shí)施。秸稈還田技術(shù)路線見圖2。

圖2 秸稈還田技術(shù)路線圖

(1)覆蓋還田關(guān)鍵技術(shù)：秸稈二次粉碎→均勻拋灑覆蓋→免耕播種。玉米、高粱等求解收獲后，選用100 hp以上動(dòng)力機(jī)械配套4JQ-330雙軸秸稈切碎還田機(jī)作業(yè)，將秸稈二次粉碎，并均勻拋撒覆蓋在地表，第二年免耕播種，在次年春季使用圓盤開溝免耕播種機(jī)免耕播種；或秋收時(shí)秸稈留高茬，第二年秸稈進(jìn)行二次粉碎，均勻覆蓋地表，免耕播種。二次粉碎長(zhǎng)度≦5 cm，可配合噴施尿素、秸稈腐熟劑，尿素、腐熟劑噴施選用自帶動(dòng)力輸出的植保機(jī)械，動(dòng)力機(jī)械>30 hp，作業(yè)幅寬>5m，保證噴施藥液量足夠。秸稈腐熟劑(有效活菌數(shù)≥0.5億·g-1)用量45～75 kg·ha-1，尿素用量75～90 kg·ha-1。實(shí)施后，土壤有機(jī)質(zhì)由3.82%提升到4.42%，平均減少化肥用量37.5 kg·ha-1，玉米平均增產(chǎn)1020 kg·ha-1，大豆平均增產(chǎn)285 kg·ha-1。

(2)深松淺翻關(guān)鍵技術(shù)：秸稈二次粉碎→均勻拋灑覆蓋→深松淺翻。有兩種方式，一是玉米、高粱等秋季收獲后，用100 hp以上拖拉機(jī)牽引聯(lián)行4JQ-330 秸稈切碎還田機(jī)對(duì)地表秸稈和根茬進(jìn)行粉碎，粉碎的秸稈和根茬長(zhǎng)度<5 cm，粉碎后均勻拋灑在地表，然后用100 hp以上拖拉機(jī)牽引1LF-535深松淺翻翻轉(zhuǎn)犁進(jìn)行整地，進(jìn)行深松淺翻，深松>30 cm，淺翻<20 cm，將作物秸稈翻入土層。二是玉米秸稈經(jīng)收獲時(shí)初次粉碎后，用100馬力以上拖拉機(jī)牽引SGTN-280型旋耕機(jī)對(duì)耕作層進(jìn)行旋耕作業(yè)，使粉碎的秸稈、根茬混拌入耕層內(nèi)，并可根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求同步完成起壟作業(yè)?？膳浜蠂娛┠蛩?、秸稈腐熟劑，秸稈腐熟劑(有效活菌數(shù)≥0.5億·g-1)用量45～75 kg·ha-1，尿素用量75～90 kg·ha-1。實(shí)施后，有機(jī)質(zhì)從3.85%提升到4.72%，平均減少化肥用量51 kg·ha-1。玉米平均增產(chǎn)1140 kg·ha-1，大豆平均增產(chǎn)345 kg·ha-1，深松耕作使耕層厚度由23 cm增加到30 cm。

(3)深翻深混關(guān)鍵技術(shù)：秸稈二次粉碎→均勻拋灑覆蓋→深翻深混。玉米、高粱秋季收獲時(shí)，用100 hp以上動(dòng)力機(jī)械配套4JQ-330雙軸秸稈切碎還田機(jī)作業(yè)，把秸稈就地粉碎成小于5厘米的碎段，均勻拋撒覆蓋在地表，然后用>100 hp的拖拉機(jī)牽引五鏵雙向翻轉(zhuǎn)犁(螺旋式犁壁犁)進(jìn)行土層翻轉(zhuǎn)，土層翻轉(zhuǎn)90o，翻壓，深翻要求>30 cm，使平鋪在田塊上的秸稈翻轉(zhuǎn)進(jìn)入土層，天氣晴朗情況下，晾曬3～5天，再使用重耙將土壤耙平，使秸稈和土壤充分混合達(dá)到“深、平、細(xì)、無(wú)”的要求，做到深淺一致、田面平整，翻垡碎土好、土壤細(xì)碎，沒有漏耕、上實(shí)下虛，旋耕起壟、鎮(zhèn)壓達(dá)到良好的待播狀態(tài)?？膳浜蠂娛┠蛩亍⒔斩捀靹?，秸稈腐熟劑(有效活菌數(shù)≥0.5億·g-1)用量45～75 kg·ha-1，尿素用量75～90 kg·ha-1。實(shí)施后，土壤有機(jī)質(zhì)由4.46 %提升到4.88 %，平均減少化肥用量63 kg·ha-1。玉米平均增產(chǎn)1275 kg·ha-1，大豆增產(chǎn)435 kg·ha-1，耕層厚度增加5～11 cm。

2.2.2 開展秸稈飼料化利用

阿榮旗較寒冷，年均氣溫1.7℃，需采用地下或半地下窖進(jìn)行黃貯。黃貯發(fā)酵關(guān)鍵技術(shù)：工藝參數(shù)、窖池工程技術(shù)參數(shù)已經(jīng)形成了內(nèi)蒙古自治區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)(DB15/T 1089-2017 玉米秸稈黃貯技術(shù)規(guī)程)[20]。2017年秸稈飼料化利用量45.80萬(wàn)t(不含根茬)，占利用總量的20 %，占可收集量的18 %。其中玉米秸稈飼料化利用36.45萬(wàn)t，大豆秸稈飼料化利用6.75萬(wàn)t，其他秸稈飼料化利用2.60萬(wàn)t。秸稈黃貯飼料化利用技術(shù)流程見圖3。

圖3 秸稈黃貯飼料化利用技術(shù)流程圖

2.2.3 開展燃料化利用

以農(nóng)戶為主體、以成型燃料加工企業(yè)為主導(dǎo)、以村委會(huì)(合作社)為紐帶，秸稈成型燃料加工企業(yè)年加工處理秸稈能力不低于10000 t，以長(zhǎng)發(fā)村為試點(diǎn)，采取整組推進(jìn)的方式，示范推廣秸稈成型燃料清潔取暖技術(shù)。示范戶為50戶，探索合理運(yùn)行機(jī)制，推動(dòng)冬季清潔取暖進(jìn)程，提高農(nóng)民生活質(zhì)量。2017年秸稈燃料化利用量10.41萬(wàn)t(不含根茬)，占利用總量的8 %，占可收集量的8 %。其中玉米秸稈燃料化利用10.41萬(wàn)t，大豆秸稈燃料化利用1.13萬(wàn)t，其他秸稈燃料化利用7.90萬(wàn)t。秸稈燃料化利用技術(shù)流程見圖4。

圖4 秸稈燃料利用技術(shù)流程圖

2.2.4 收儲(chǔ)運(yùn)體系建設(shè)

以阿榮旗建科秸稈收儲(chǔ)運(yùn)服務(wù)中心為依托，建設(shè)秸稈收儲(chǔ)運(yùn)規(guī)范化服務(wù)中心1座，下設(shè)秸稈收儲(chǔ)點(diǎn)2個(gè)，配備秸稈收儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)化裝備，并在向陽(yáng)峪鎮(zhèn)、新發(fā)鄉(xiāng)、霍爾奇鎮(zhèn)、復(fù)興鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)開展了秸稈粉碎打包、運(yùn)輸和存儲(chǔ)工作，建立覆蓋全旗的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，逐步形成商品化秸稈收儲(chǔ)和供應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)秸稈收儲(chǔ)運(yùn)的專業(yè)化和市場(chǎng)化，促進(jìn)秸稈后續(xù)利用。2017年，向陽(yáng)峪鎮(zhèn)建設(shè)秸稈儲(chǔ)存規(guī)模達(dá)到4.5萬(wàn)余t。依托秸稈收儲(chǔ)合作社和經(jīng)紀(jì)人，有力保障了全縣秸稈綜合利用工作。秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系見圖5。

圖5 秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系圖

2.3 政策配套

統(tǒng)籌整合東北黑土地保護(hù)利用試點(diǎn)、耕地輪作制度試點(diǎn)、綠色高產(chǎn)高效創(chuàng)建、深松整地等項(xiàng)目，在項(xiàng)目區(qū)集中開展秸稈還田、種植綠肥、增施有機(jī)肥、糧豆輪作、深松整地等綠色增產(chǎn)技術(shù)模式的探索與推廣。

2.3.1 農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼

項(xiàng)目財(cái)政總投資1030萬(wàn)元，其中：中央財(cái)政補(bǔ)助資金1000萬(wàn)元，對(duì)主要技術(shù)環(huán)節(jié)設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)貼；旗財(cái)政配套工作經(jīng)費(fèi)30萬(wàn)元、主要用于項(xiàng)目管理及宣傳培訓(xùn)；業(yè)主自籌3000萬(wàn)元，主要用于設(shè)備設(shè)施及作業(yè)費(fèi)。對(duì)縣域內(nèi)直接從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的個(gè)人和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)組織購(gòu)買摟草機(jī)、圓梱機(jī)、方梱機(jī)，落實(shí)中央財(cái)政補(bǔ)貼30 %的農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼，由縣財(cái)政疊加補(bǔ)貼至60 %。

2.3.2 還田作業(yè)補(bǔ)貼

為了提高秸稈還田利用規(guī)模，對(duì)秸稈覆蓋還田、深松淺翻還田、深翻深混還田、有機(jī)肥(堆漚)還田等給與作業(yè)補(bǔ)貼。秸稈深松淺翻聯(lián)合整地作業(yè)費(fèi)用為750元·ha-1，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為450元·ha-1。秸稈粉碎覆蓋和深翻深混還田作業(yè)費(fèi)用為600元·ha-1，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為42元·ha-1。免耕播種作業(yè)費(fèi)用為225元·ha-1，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為150元·ha-1。尿素和腐熟劑攪拌、噴施作業(yè)費(fèi)為375元·ha-1，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為300元·ha-1。秸稈(堆漚)還田補(bǔ)貼3000元·ha-1。

2.3.3 產(chǎn)品設(shè)施補(bǔ)貼

為了鼓勵(lì)秸稈還田利用和飼料化利用，對(duì)還田用的尿素、腐熟材料、秸稈存儲(chǔ)棚、青貯窖、黃貯棚等設(shè)施進(jìn)行補(bǔ)貼。購(gòu)買使用尿素、腐熟劑補(bǔ)助，46 %尿素補(bǔ)貼150元·ha-1，有效活菌數(shù)≥0.5億·g-1的腐熟劑補(bǔ)貼180元·ha-1(經(jīng)過(guò)實(shí)踐及試驗(yàn)腐熟劑作用不明顯，秸稈直接粉碎還田不用腐熟劑)。補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為：秸稈存儲(chǔ)棚80元·m-3，黃貯棚80元·m-3，青貯窖120元·m-3，青黃貯飼料60元·t-1。阿榮旗整縣推進(jìn)秸稈綜合利用的工作、技術(shù)、政策“三合一”模式見圖6。

圖6 阿榮旗秸稈綜合利用鏈條技術(shù)、政策、管理“三合一”模式圖

3 重點(diǎn)鏈條產(chǎn)業(yè)化利用模式

按照秸稈還田面積>6667 ha(北方)的標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮阿榮旗秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈條規(guī)模，遴選出代表性處理利用鏈條2個(gè)，即秸稈機(jī)械化粉碎還田和秸稈機(jī)械化黃貯飼料化利用鏈條模式。

3.1 秸稈機(jī)械化粉碎還田鏈條模式

3.1.1 模式概述

該模式實(shí)施主體為規(guī)模流轉(zhuǎn)土地的新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體，由呼倫貝爾豐華農(nóng)場(chǎng)有限公司、呼倫貝爾市大誠(chéng)經(jīng)貿(mào)有限責(zé)任公司、阿榮旗明星家庭農(nóng)場(chǎng)有限公司、呼倫貝爾市中榮農(nóng)業(yè)有限公司、種植大戶韓興嶺、呼倫貝爾廣源禾農(nóng)牧業(yè)有限責(zé)任公司、阿榮旗銘澤豐家庭農(nóng)場(chǎng)有限公司、阿榮旗霍爾奇鎮(zhèn)強(qiáng)盛農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社、呼倫貝爾昱禾農(nóng)牧業(yè)有限責(zé)任公司、呼倫貝爾啟元農(nóng)牧業(yè)有限責(zé)任公司共10個(gè)新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體承擔(dān)。分別落實(shí)在新發(fā)鄉(xiāng)、向陽(yáng)峪鎮(zhèn)、霍爾奇鎮(zhèn)、復(fù)興鎮(zhèn)等4個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))，實(shí)施地塊為2017年集中連片種植玉米或高粱200 ha以上，玉米或高粱秸稈每公頃還田量在5250 kg以上。

目前，阿榮旗機(jī)械化粉碎還田利用5333 ha項(xiàng)目任務(wù)已全部完成，主要技術(shù)流程見圖7。在項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，探索總結(jié)出了3個(gè)秸稈還田技術(shù)鏈條，為全旗大面積秸稈還田利用提供科學(xué)依據(jù)，即秸稈覆蓋還田，見圖8；深松淺翻還田，見圖9；深翻深混還田，見圖10。

圖7 秸稈機(jī)械化粉碎還田鏈條模式圖

圖8 秸稈覆蓋還田模式圖

圖9 深松淺翻還田模式圖

圖10 深翻深混還田模式圖

3.1.2 阿榮旗秸稈機(jī)械化粉碎還田鏈條模式

阿榮旗秸稈機(jī)械化粉碎還田鏈條模式流程見圖11。

圖11 阿榮旗秸稈機(jī)械化粉碎還田鏈條模式流程圖

3.1.3 適宜性分析

(1)技術(shù)適宜性：覆蓋還田模式能夠有效抑制土壤表層溫度波動(dòng)，保水效果顯著[21-22]。主要適用于封凍早、作業(yè)時(shí)間短導(dǎo)致秋季不能深翻深松的地塊/地區(qū)，二次粉碎時(shí)間秋季、春季均可，作業(yè)時(shí)間要求不嚴(yán)。同時(shí)對(duì)耕地土壤厚度要求不嚴(yán)格，尤其適合土層厚度較薄(<30 cm)的地塊以及緩坡漫崗耕地。深松淺翻模式主要用于收獲后秸稈量較少地塊，或部分秸稈打包后剩余秸稈不多的地塊，對(duì)耕地土層厚度要求不嚴(yán)格，土層厚薄均可，阿榮旗主要用于瘠薄砂礫平川甸子耕地和冷涼粘重平川甸子耕地，輔以豆糧輪作、配方施肥、礫石撿拾清理等措施，改善平川甸子地黑土地天然土壤結(jié)構(gòu)。深翻深混模式要求全量還田，玉米秸稈全量深翻還田既能達(dá)到耕作土壤、處理秸稈的目的，也能增加土壤有機(jī)質(zhì)，降低土壤團(tuán)聚體破壞率和土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的不穩(wěn)定系數(shù)，利于培肥耕層土壤[23]。主要針對(duì)秸稈二次粉碎長(zhǎng)度要求不高，主要針對(duì)土層深厚(40～50 cm)的緩坡漫崗耕地，既可以打破犁底層，增加深層土壤有機(jī)質(zhì)含量，又可以降低淺層(<30 cm)耕層土壤中的秸稈量，利于抓全苗壯苗。

(2)氣候適宜性：阿榮旗年平均氣溫1.7 ℃，年平均降水量458.4 mm，且主要集中在6～8月，年均蒸發(fā)量1455.3 mm[12]，降雨量和氣溫均不利于秸稈快速腐解要求，還田過(guò)程中，可配合噴施尿素、秸稈腐熟劑，秸稈腐熟劑(有效活菌數(shù)≥0.5億·g-1)用量45～75 kg·ha-1，尿素用量75～90 kg·ha-1。

(3)經(jīng)濟(jì)適宜性：覆蓋還田模式作業(yè)費(fèi)用為225元·ha-1，噴施尿素與腐熟劑作業(yè)費(fèi)為375元·ha-1，共計(jì)成本600元·ha-1，需要補(bǔ)貼525元·ha-1；深松淺翻模式，秸稈深松淺翻聯(lián)合整地作業(yè)費(fèi)用為750元·ha-1，噴施尿素與腐熟劑作業(yè)費(fèi)為375元·ha-1，共計(jì)成本1125元·ha-1，需要補(bǔ)貼750元·ha-1；秸稈深翻深混還田作業(yè)費(fèi)用為600元·ha-1，噴施尿素與腐熟劑作業(yè)費(fèi)為375元·ha-1，共計(jì)成本975元·ha-1，需要補(bǔ)貼720元·ha-1。省市縣鄉(xiāng)四級(jí)財(cái)政需要給予作業(yè)補(bǔ)貼525～750元·ha-1，可以保證農(nóng)機(jī)合作社有一定的積極性。該技術(shù)模式適宜在經(jīng)濟(jì)實(shí)力較為雄厚、地方財(cái)政收入較高的縣(區(qū))或者省級(jí)財(cái)政有秸稈還田專項(xiàng)補(bǔ)貼的地方推廣應(yīng)用。

(4)社會(huì)適宜性：該模式推廣應(yīng)用要求地方政府重視秸稈禁燒和綜合利用工作，能夠落實(shí)好農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼、確定好秸稈還田地點(diǎn)和還田方案，為農(nóng)機(jī)合作社開展秸稈還田提供便利的服務(wù)指導(dǎo)和切實(shí)有效的技術(shù)培訓(xùn)。要求農(nóng)機(jī)合作社有較強(qiáng)的動(dòng)力裝備，特別是180 hp以上的拖拉機(jī)，能夠確保還田作業(yè)質(zhì)量。

3.2 秸稈機(jī)械化黃貯飼料化利用鏈條模式

3.2.1 模式概述

以規(guī)?；B(yǎng)殖企業(yè)呼倫貝爾中榮肉業(yè)集團(tuán)為依托，重點(diǎn)推廣秸稈青(黃)貯過(guò)腹還田利用技術(shù)，并建立秸稈飼料養(yǎng)殖示范區(qū)，支持規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)和示范戶使用秸稈飼料，實(shí)現(xiàn)為養(yǎng)而種，種養(yǎng)結(jié)合，發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)牧業(yè)。該模式既能拓展飼料來(lái)源，有效緩解糧飼供需矛盾，又能有效培肥地力，減少化肥施用，降低農(nóng)業(yè)面源污染，是充分將物質(zhì)和能量在動(dòng)植物之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換并實(shí)現(xiàn)良好循環(huán)的有效方式[24]。

建設(shè)地點(diǎn)阿榮旗向陽(yáng)峪鄉(xiāng)樂昌村、阿榮旗大時(shí)尼奇亞哈溝林場(chǎng)，飼料化利用青(黃)貯窖、打捆玉米秸稈儲(chǔ)存棚建設(shè)任務(wù)已全部完成，共存儲(chǔ)粉碎青儲(chǔ)玉米和玉米秸稈4.4萬(wàn)t。秸稈青(黃)貯過(guò)腹還田利用技術(shù)流程見圖12。

圖12 秸稈青(黃)貯過(guò)腹還田利用技術(shù)流程圖

3.2.2 阿榮旗秸稈機(jī)械化黃貯飼料化利用鏈條模式

阿榮旗秸稈機(jī)械化黃貯飼料化利用鏈條模式流程見圖13。

圖13 阿榮旗秸稈機(jī)械化黃貯飼料化利用鏈條模式流程圖

3.2.3 適宜性分析

(1)技術(shù)適宜性：東北地區(qū)最好在10月5日前貯完，最遲也不要晚于10月10日。一般要求籽實(shí)成熟后，盡早收獲，并立即將玉米等秸稈進(jìn)行黃貯，以保證貯料新鮮。應(yīng)邊收邊貯，減少曝曬和避免堆積發(fā)熱，加水量要根據(jù)原料實(shí)際水分含量而定，以貯料的總水分含量達(dá)到65 %～75 %為宜，過(guò)多過(guò)少都不好。只要控制好含水率、物料粒度、氧氣濃度就可以轉(zhuǎn)化為黃貯飼料，技術(shù)適應(yīng)性較廣。

(2)氣候適宜性：東北地區(qū)較寒冷，年均氣溫3.3 ℃，年均日照時(shí)數(shù)為2518.7小時(shí)，年均無(wú)霜期為137天[25-26]，因此，在高緯度地區(qū)需要需輔助保溫技術(shù)進(jìn)行黃貯(如采用地下或半地下窖)，低緯度地區(qū)不需要采用保溫技術(shù)。

(3)經(jīng)濟(jì)適宜性：秸稈收購(gòu)價(jià)格在200～400元·t-1，秸稈黃貯料包成品售價(jià)在600～700元·t-1，黃貯飼料補(bǔ)貼60元·t-1，秸稈企業(yè)和養(yǎng)殖企業(yè)都有利可圖，經(jīng)濟(jì)上完全可持續(xù)運(yùn)行。

(4)社會(huì)適宜性：黃貯解決了冬季牲蓄草料不足問題，與飼喂干秸稈相比，采食率達(dá)到 95 %，提高了25 %，該模式適合于農(nóng)牧結(jié)合區(qū)，一方面可補(bǔ)充飼料發(fā)展秸稈畜牧業(yè)，秸稈黃貯減小了貯存空間，解決了亂堆放的火險(xiǎn)隱患；一方面實(shí)現(xiàn)秸稈過(guò)腹還田，黃貯與青貯飼料摻混，具有開胃增加食欲作用，增強(qiáng)牲畜體質(zhì)和抗病能力，實(shí)現(xiàn)“以畜定貯、以貯促養(yǎng)、整體推進(jìn)、提高效益”。

4 結(jié)語(yǔ)

在國(guó)家大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的背景下，秸稈綜合利用迎來(lái)了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，因地制宜地進(jìn)行秸稈資源化利用，對(duì)于緩解我國(guó)資源及環(huán)境壓力具有重要意義。農(nóng)業(yè)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中各要素相互聯(lián)系、相互影響，解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的問題必須用統(tǒng)籌兼顧、整體推進(jìn)的思路[27-28]。目前以阿榮旗為代表的東北地區(qū)在秸稈資源化利用方面已積累部分經(jīng)驗(yàn)，但整體發(fā)展并不成熟，政策法規(guī)仍不完善，秸稈資源利用“五化”技術(shù)仍存在瓶頸難題[29]。需配套完善長(zhǎng)效運(yùn)行管理和政策機(jī)制，在區(qū)域范圍內(nèi)構(gòu)建技術(shù)、工作、政策三位一體的整體推進(jìn)模式，促進(jìn)我國(guó)秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[2]。