農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展戰(zhàn)略下農(nóng)作物秸稈離田處理的途徑探索

吳思敏 徐菲艷

（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，河南鄭州 450046）

農(nóng)業(yè)部在2017 年發(fā)布的《關(guān)于實(shí)施農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展五大行動(dòng)的通知》中指出，包括東北地區(qū)秸稈處理行動(dòng)在內(nèi)的農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展五大行動(dòng)，強(qiáng)調(diào)了東北地區(qū)秸稈的全量處理，應(yīng)以不斷提升秸稈綜合利用水平為目標(biāo)。然而，提高秸稈的綜合利用效率，僅靠單純的直接還田的處理方式是難以做到的。東北三省以及黃淮海平原地區(qū)的降雨量較少、氣候較干旱，這使得“常規(guī)耕作+ 秸稈還田” 衍生出了很多問(wèn)題，如土壤板結(jié)、病蟲(chóng)害增加等，嚴(yán)重影響了糧食生產(chǎn)[1-5]。不僅如此，還存在農(nóng)戶(hù)被動(dòng)還田的現(xiàn)象，其后果就是出現(xiàn)秸稈焚燒反彈。據(jù)中國(guó)氣象局國(guó)家衛(wèi)星氣象中心遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，黑龍江省、吉林省、遼寧省在2017年的焚燒火點(diǎn)數(shù)量分別達(dá)到332個(gè)、173 個(gè)、153 個(gè)，個(gè)別地區(qū)秸稈焚燒反彈400%，嚴(yán)重影響了秸稈還田政策實(shí)施的長(zhǎng)效性。為解決以上問(wèn)題，探索創(chuàng)新秸稈離田的處理途徑迫在眉睫。

相對(duì)而言，發(fā)達(dá)國(guó)家的秸稈離田利用歷史更長(zhǎng)，技術(shù)更加完善，其中有不少?lài)?guó)家已經(jīng)達(dá)到世界頂尖水平[6-10]。發(fā)達(dá)國(guó)家秸稈離田處理的成功經(jīng)驗(yàn)對(duì)于我國(guó)的秸稈利用有著重要的啟示和借鑒作用。針對(duì)這些成熟的秸稈離田技術(shù)，本文結(jié)合黃淮海地區(qū)（以河南省為例）“農(nóng)戶(hù)秸稈處理行為”問(wèn)卷調(diào)查，分析農(nóng)戶(hù)處理秸稈的主要方式，以及農(nóng)戶(hù)對(duì)秸稈離田技術(shù)的認(rèn)知、采用意愿、支付意愿、實(shí)施障礙等，能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)綠色發(fā)展戰(zhàn)略下東北三省、黃淮海平原等北方地區(qū)秸稈全量處理的相關(guān)政策決策提供依據(jù)。

1 發(fā)達(dá)國(guó)家秸稈離田利用的主要途徑

將離田后的秸稈進(jìn)行利用的形式多種多樣，主要有秸稈離田堆漚制作有機(jī)肥、作為畜牧飼料、秸稈乙醇、建筑材料等。

1.1 離田堆漚制肥 秸稈堆漚還田是指通過(guò)混合動(dòng)物糞便、微生物菌劑等將秸稈堆積發(fā)酵，制成有機(jī)肥的過(guò)程，在我國(guó)已經(jīng)有上千年的使用歷史，也屬于秸稈離田利用方式的一種。該種方法操作簡(jiǎn)便，效果顯著，能夠很好地提高土壤肥力，環(huán)保又經(jīng)濟(jì)。近年來(lái)，傳統(tǒng)化肥的過(guò)量使用造成了嚴(yán)重的土壤污染以及重金屬含量超標(biāo)，加大了對(duì)有機(jī)肥料的市場(chǎng)需求，秸稈的離田堆漚制肥又被重新重視起來(lái)。在各項(xiàng)政策措施的推動(dòng)下，近年來(lái)我國(guó)的有機(jī)肥、生物肥類(lèi)企業(yè)數(shù)量呈現(xiàn)了快速增長(zhǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，以每年增加260 家的速度從2013 年的2 200 家增加到2018 年的超過(guò)3 500 家。盡管近些年來(lái)我國(guó)的有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但是由于起步較晚，生產(chǎn)規(guī)模偏小、產(chǎn)能比較分散，與國(guó)外農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還存在較大的差距。例如，就有機(jī)肥料所占的比重而言，目前我國(guó)的總化肥使用量中只有5% ～10% 的有機(jī)肥料，而在美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家這一比例在50% 左右。

1.2 畜牧飼料 秸稈含有多種營(yíng)養(yǎng)成分，可以通過(guò)生物處理技術(shù)（包括青貯加工、微貯加工、黃貯加工等技術(shù)）、化學(xué)處理技術(shù)（包括氨化加工、堿化加工、酸貯加工等技術(shù)）、物理加工技術(shù)（包括秸稈草粉加工等技術(shù)）以及復(fù)合處理方法（如膨化加工技術(shù)）等對(duì)其進(jìn)行加工。經(jīng)過(guò)加工處理后的秸稈可作為畜牧飼料使用，可以在一定程度上緩解中國(guó)谷物的供需矛盾，例如，尿素氨化處理方法具有操作簡(jiǎn)單、效果顯著等特點(diǎn)，1 t 經(jīng)處理后的飼料1 a 年就可喂養(yǎng)3 頭羊。

1.3 秸稈乙醇 秸稈乙醇指將秸稈中的纖維素生物質(zhì)經(jīng)預(yù)處理、水解（糖化）、發(fā)酵等工序后最終轉(zhuǎn)化為乙醇的過(guò)程，因此，秸稈乙醇又稱(chēng)為纖維素乙醇，不僅可以直接用來(lái)替代化石燃料，還能夠用來(lái)改善汽油品質(zhì)，成為美國(guó)、加拿大、英國(guó)、巴西等許多國(guó)家所青睞的可再生能源項(xiàng)目?？傮w來(lái)說(shuō)，利用秸稈制取液化能源的技術(shù)在國(guó)外發(fā)展很快，例如，巴西在利用可再生物質(zhì)資源生產(chǎn)酒精方面的技術(shù)已經(jīng)處于世界先進(jìn)水平，而由德國(guó)所研制的生物質(zhì)液化裝置也能夠通過(guò)對(duì)秸稈進(jìn)行液化處理來(lái)生產(chǎn)酒精燃料。

1.4 秸稈發(fā)電 秸稈作為一種新型能源，不僅可以供居戶(hù)使用，還可以作為主要燃料發(fā)電，根據(jù)不同的發(fā)電方式，秸稈發(fā)電還可分為秸稈氣化發(fā)電和秸稈燃燒發(fā)電。丹麥在1988 年建成了世界上第一座以秸稈為生物燃料的發(fā)電廠，成為最早應(yīng)用秸稈發(fā)電的國(guó)家，包括秸稈發(fā)電在內(nèi)的可再生能源占全國(guó)能源消耗量的比重超過(guò)20%，聯(lián)合國(guó)也將該國(guó)的秸稈發(fā)電技術(shù)列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。當(dāng)前，中國(guó)、美國(guó)、巴西以及歐洲的許多國(guó)家和地區(qū)都將秸稈發(fā)電作為重點(diǎn)的可再生能源項(xiàng)目，紛紛制訂相應(yīng)的發(fā)展計(jì)劃。

1.5 作為建筑材料 秸稈與木材擁有較相似的化學(xué)成分，都具有豐富的木質(zhì)素和纖維素，并且某些秸稈還具有抗張力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，所以秸稈在許多情況下都可以代替木材作為建筑原材料，其中以制造秸稈板材為主。美國(guó)在1921 年就建成了首家蔗渣纖維板廠。1940 年以后，人造板廠才在許多國(guó)家得到不同程度的發(fā)展。目前，美國(guó)、德國(guó)、俄羅斯、加拿大、瑞典和比利時(shí)等國(guó)也相繼在秸稈人造板領(lǐng)域開(kāi)展研究，制造出了多種合格的產(chǎn)品，美國(guó)的研究較為領(lǐng)先，其研發(fā)的秸稈板材制品以麥秸和稻草人造板為主，其中麥秸人造板已經(jīng)在期貨市場(chǎng)上掛牌交易。

2 農(nóng)民秸稈離田利用意愿分析

以上關(guān)于秸稈離田利用的各種途徑均實(shí)現(xiàn)了秸稈的環(huán)保利用，在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)也能為農(nóng)戶(hù)增加收益，但秸稈離田作為一個(gè)新興概念，農(nóng)戶(hù)對(duì)其認(rèn)知有多少，現(xiàn)階段農(nóng)戶(hù)處理秸稈的主要方式是什么，農(nóng)戶(hù)將秸稈進(jìn)行離田利用的意愿程度怎樣，都是值得深入研究的課題。接下來(lái)，筆者對(duì)2017 年“河南省農(nóng)戶(hù)綠色生產(chǎn)行為調(diào)查” 資料進(jìn)行分析，調(diào)查地點(diǎn)涉及河南省11 個(gè)省轄市的106 個(gè)村莊，調(diào)查樣本共有635 個(gè)樣本，調(diào)查內(nèi)容包括被訪者的家庭基本情況、家庭經(jīng)營(yíng)情況、糧食生產(chǎn)銷(xiāo)售消費(fèi)情況和農(nóng)戶(hù)秸稈處理行為情況。

首先，先看一下現(xiàn)階段農(nóng)戶(hù)是如何處理秸稈的。調(diào)查地區(qū)的秸稈來(lái)源主要是小麥和玉米，比重分別為47.82%、41.95%，其他種類(lèi)的也有，如水稻、大豆、棉花等，但數(shù)量較少，占比均在5% 以下。而在秸稈利用方面，從圖1 中可以看出，農(nóng)戶(hù)對(duì)待廢棄的作物秸稈，主要采用秸稈還田的方式，這一比例達(dá)到了85.78%，而只有10.02% 的農(nóng)戶(hù)選擇將秸稈離田堆漚制肥、發(fā)電、制作畜牧飼料、制作乙醇和作為建筑材料，仍有3.16% 的農(nóng)戶(hù)選擇了田間焚燒、廢棄田間地頭、做柴火、集中堆放等不環(huán)保且對(duì)人民群眾生產(chǎn)生活造成安全威脅的處理方式。由此可見(jiàn)，農(nóng)戶(hù)處理秸稈的方式還是以直接還田為主，使用秸稈堆漚制肥、發(fā)電、制作畜牧飼料、制作乙醇和作為建筑材料等較環(huán)保的離田處理方式還是較少。

圖1 農(nóng)戶(hù)處理秸稈的各種方式

其次，對(duì)于農(nóng)戶(hù)對(duì)秸稈處理方式的認(rèn)知問(wèn)題，筆者也進(jìn)行了分析。關(guān)于秸稈在田間焚燒，農(nóng)戶(hù)中有91.78% 的人認(rèn)為不應(yīng)該焚燒秸稈，認(rèn)為焚燒秸稈會(huì)污染環(huán)境的農(nóng)戶(hù)占總農(nóng)戶(hù)的66.56%，浪費(fèi)資源的占17.30%。這說(shuō)明絕大部分農(nóng)戶(hù)都認(rèn)為焚燒秸稈是不對(duì)的，應(yīng)該用更環(huán)保的方式來(lái)代替。而農(nóng)戶(hù)中84.63% 的人就表示，在條件允許的情況下，會(huì)選擇將秸稈進(jìn)行資源化利用，而那些對(duì)資源化利用秸稈持懷疑態(tài)度的農(nóng)戶(hù)中有63.42% 的人認(rèn)為將秸稈進(jìn)行資源化利用存在過(guò)程麻煩、收益低以及農(nóng)戶(hù)認(rèn)知少等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了農(nóng)戶(hù)進(jìn)行秸稈資源化利用的積極性。

接著，讓農(nóng)戶(hù)按照重要程度對(duì)適合當(dāng)?shù)氐慕斩捹Y源化利用方式排序，從圖2 可以發(fā)現(xiàn)，超半數(shù)的農(nóng)戶(hù)認(rèn)為直接還田的方式最適合當(dāng)?shù)?，而所關(guān)注的秸稈離田方式，比重為40%左右。這說(shuō)明，秸稈離田作為一種新型概念，雖然農(nóng)戶(hù)對(duì)其了解不多，但更多的人還是認(rèn)為秸稈離田的方式會(huì)使農(nóng)戶(hù)受益更多，而正是對(duì)秸稈離田的不了解才使得農(nóng)戶(hù)堅(jiān)持以往的固有印象，認(rèn)為當(dāng)?shù)貞?yīng)該繼續(xù)實(shí)行秸稈還田。另外，對(duì)于秸稈離田有所了解的農(nóng)戶(hù)，普遍認(rèn)為當(dāng)?shù)夭痪邆浒l(fā)展秸稈離田處理的條件，不適合在當(dāng)?shù)匕l(fā)展。農(nóng)戶(hù)所認(rèn)為最有發(fā)展前途的資源化利用秸稈方式如圖3 所示。

圖2 農(nóng)戶(hù)認(rèn)為適合當(dāng)?shù)氐馁Y源化利用秸稈的方式

圖3 農(nóng)戶(hù)所認(rèn)為最有發(fā)展前途的資源化利用秸稈方式

最后，對(duì)受訪者所在地區(qū)發(fā)展秸稈離田的可行性進(jìn)行了分析。要想對(duì)離田的秸稈進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化綜合利用，生物質(zhì)能源企業(yè)就必不可少。一方面，它可以收購(gòu)農(nóng)戶(hù)的廢棄秸稈，另一方面，它也可以通過(guò)進(jìn)駐農(nóng)村實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。但通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，81.31% 的地區(qū)沒(méi)有生物質(zhì)能源企業(yè)，而即便有生物質(zhì)能源企業(yè)，距離村莊一般也較遠(yuǎn)，離村委會(huì)平均也有18.41 km，這嚴(yán)重影響了秸稈離田在農(nóng)村的普及。而秸稈離田的過(guò)程中還存在非常重要的一道工序，那就是秸稈收集。受訪者中68.08% 的農(nóng)戶(hù)表示，條件允許時(shí)愿意把秸稈打捆集中收集，但大部分農(nóng)戶(hù)認(rèn)為主要是缺少收購(gòu)企業(yè)、收集困難、收購(gòu)價(jià)格低等原因限制了農(nóng)戶(hù)收集（如打捆）秸稈（見(jiàn)圖4），提高了農(nóng)戶(hù)收集秸稈的成本。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，受訪者認(rèn)為的收集1 t 秸稈所需要的成本集中分布在100 ～400 元，237.87 元的平均值也分布在這一區(qū)間內(nèi)，如圖5 所示。在出售秸稈的收益方面，農(nóng)戶(hù)將秸稈離田的平均受償意愿為374.47 元/t。將平均收益減去平均收集成本，就能得到出售1 t 秸稈的大致利潤(rùn)，為136.6 元，這一數(shù)值還是比較低的。

圖4 農(nóng)戶(hù)收集（如打捆）秸稈的主要限制原因

圖5 農(nóng)戶(hù)收集秸稈的成本和期望收益

綜合以上分析可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段農(nóng)戶(hù)已經(jīng)普遍接受了“拒絕焚燒、秸稈還田” 的政策，秸稈還田還是主要的處理秸稈的方式。但對(duì)于本文所關(guān)注的秸稈離田來(lái)說(shuō)，農(nóng)戶(hù)的認(rèn)知還是較少，未來(lái)應(yīng)加大宣傳，農(nóng)村地區(qū)的生物質(zhì)能源企業(yè)太少，再加上收集機(jī)械缺乏所導(dǎo)致的秸稈收集困難，以及低收購(gòu)價(jià)格對(duì)于利潤(rùn)的壓縮，都嚴(yán)重制約了對(duì)于農(nóng)作物秸稈的離田利用。

3 我國(guó)秸稈離田處理存在的問(wèn)題

3.1 農(nóng)民秸稈價(jià)值認(rèn)知不足 一直以來(lái)，農(nóng)民處理秸稈的傳統(tǒng)方式主要是就地焚燒或者家用能源燃燒。而隨著時(shí)代的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及政府政策的推動(dòng)下，傳統(tǒng)的直接燃用方式被淘汰，秸稈還田利用逐漸成為主流。在這個(gè)轉(zhuǎn)變過(guò)程中，農(nóng)民對(duì)于秸稈的處理方式一直處于被動(dòng)引導(dǎo)狀態(tài)。對(duì)于秸稈離田處理的逐漸興起，農(nóng)民也沒(méi)有表現(xiàn)出極高的熱情。在整個(gè)過(guò)程中，農(nóng)民都把秸稈作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的“廢棄物”，并沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到它的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

3.2 秸稈離田整合成本較高 我國(guó)作為一個(gè)擁有豐富秸稈資源的農(nóng)業(yè)大國(guó)，各地區(qū)地勢(shì)地貌的不同使得秸稈的分布也具有區(qū)域性。相較于集中性的美國(guó)大農(nóng)場(chǎng)，我國(guó)許多地區(qū)的秸稈分布較為分散，在一定程度上提高了秸稈的收集成本。除此之外，秸稈自身的體積也會(huì)對(duì)收集成本造成影響。

3.3 秸稈離田利用技術(shù)較為落后 當(dāng)前我國(guó)的秸稈處理方式主要為直接還田法，秸稈離田利用發(fā)展剛剛起步，進(jìn)展也較為緩慢。相比國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)的秸稈離田技術(shù)，我國(guó)對(duì)于秸稈的離田利用并沒(méi)有足夠重視，技術(shù)研發(fā)投入較少，直接導(dǎo)致我國(guó)的相關(guān)技術(shù)落后，缺乏創(chuàng)新性。

4 秸稈離田利用的優(yōu)化建議

4.1 加強(qiáng)秸稈綜合利用技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新 傳統(tǒng)直接燃用、還田的利用途徑造成了秸稈資源的巨大浪費(fèi)，本文所述的多樣化的離田利用途徑提升了秸稈的利用價(jià)值，給農(nóng)戶(hù)也帶來(lái)了巨大的收益，但秸稈資源的開(kāi)發(fā)利用需要生物技術(shù)、新材料技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、新能源技術(shù)等多種專(zhuān)業(yè)技術(shù)的支撐，只有實(shí)現(xiàn)多種專(zhuān)業(yè)技術(shù)的融合創(chuàng)新，才能提高以秸稈為原材料的產(chǎn)品的科技含量，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。但現(xiàn)階段我國(guó)秸稈離田的綜合技術(shù)較為落后，技術(shù)創(chuàng)新更是不足，這時(shí)就應(yīng)該以引進(jìn)消化與創(chuàng)新研發(fā)相結(jié)合的發(fā)展策略來(lái)提高相關(guān)的技術(shù)水平。

4.2 完善秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系建設(shè) 在秸稈離田綜合利用的發(fā)展中，秸稈的收儲(chǔ)運(yùn)體系具有不可替代的作用。相比國(guó)內(nèi)，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系建設(shè)較早，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了與農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備的匹配、與秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)的銜接，而我國(guó)在這一方面還比較落后。針對(duì)當(dāng)前落后的收儲(chǔ)運(yùn)體系建設(shè)，我國(guó)應(yīng)該借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家在秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系建設(shè)方面的經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)不斷完善秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系，為秸稈的綜合利用發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.3 開(kāi)展重點(diǎn)示范，做好宣傳工作 發(fā)展秸稈的產(chǎn)業(yè)化綜合利用是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。目前，我國(guó)對(duì)于秸稈的產(chǎn)業(yè)化綜合利用還處于起步階段，普及率與國(guó)民接受度都較低。因此，在發(fā)展秸稈的產(chǎn)業(yè)化綜合利用時(shí)，應(yīng)先建設(shè)秸稈離田產(chǎn)業(yè)化綜合利用先行區(qū)，探索出可普及的發(fā)展模式，形成輻射作用，帶動(dòng)其他地區(qū)因地制宜地開(kāi)展秸稈綜合利用工作。其中，政府的宣傳引導(dǎo)就顯得尤為重要。政府不能僅口頭宣傳引導(dǎo)秸稈的離田利用，還要為農(nóng)戶(hù)收集的秸稈尋找“出路”，要當(dāng)好農(nóng)戶(hù)與生物質(zhì)能源企業(yè)的“中間人”，甚至在必要時(shí)還應(yīng)該引進(jìn)企業(yè)“落戶(hù)”，在實(shí)現(xiàn)秸稈產(chǎn)業(yè)化綜合利用的同時(shí)解決農(nóng)戶(hù)的就業(yè)問(wèn)題。