林彩麗
西安歐亞學(xué)院,陜西 西安 710065
農(nóng)作物秸稈具有數(shù)量豐富、易貯藏等特點(diǎn),富含氮、磷、鉀、鈣、鎂等元素,是一種具有多用途的可再生生物資源??茖W(xué)高效地開發(fā)利用農(nóng)作物秸稈會(huì)產(chǎn)生巨大的投資回報(bào)。近年來(lái),我國(guó)在農(nóng)作物秸稈綜合利用方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,但仍然存在農(nóng)作物秸稈還田引發(fā)的病蟲害趨重問(wèn)題及農(nóng)作物秸稈焚燒造成的大氣污染問(wèn)題,而且農(nóng)作物秸稈資源浪費(fèi)現(xiàn)象也較為突出,影響了農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。因此,我國(guó)必須積極探索農(nóng)作物秸稈創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)化利用模式,在農(nóng)村地區(qū)廣泛開展農(nóng)作物秸稈綜合利用工作,實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益共同提升。
受農(nóng)民思想觀念守舊和相關(guān)技術(shù)滯后的制約,我國(guó)在秸稈綜合開發(fā)與利用方面面臨技術(shù)不成熟、投資費(fèi)用大、效果不理想等難題,導(dǎo)致我國(guó)秸稈利用情況不樂(lè)觀,仍有大量農(nóng)作物秸稈資源被廢棄或露天焚燒,由此造成了巨大的資源浪費(fèi)及嚴(yán)重的環(huán)境污染。鑒于此,近年來(lái)我國(guó)相繼推出了一系列促進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用的政策、措施。例如,2016 年原農(nóng)業(yè)部辦公廳、財(cái)政部辦公廳發(fā)布的《關(guān)于開展農(nóng)作物秸稈綜合利用試點(diǎn),促進(jìn)耕地質(zhì)量提升工作的通知》提出,以縣為單元推動(dòng)秸稈綜合利用試點(diǎn)建設(shè),圍繞重點(diǎn)區(qū)域、關(guān)鍵環(huán)節(jié)、模式探索、技術(shù)創(chuàng)新等方面加大攻關(guān)力度,通過(guò)以點(diǎn)帶面、整縣推進(jìn)的方式強(qiáng)力推動(dòng)秸稈的綜合利用產(chǎn)業(yè)化[1]。2016 年國(guó)家發(fā)展改革委辦公廳、原農(nóng)業(yè)部辦公廳聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于編制“十三五”秸稈綜合利用實(shí)施方案的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出,力爭(zhēng)到2020 年在全國(guó)建立較完善的秸稈還田、收集、儲(chǔ)存、運(yùn)輸社會(huì)化服務(wù)體系,基本形成布局合理、多元利用、可持續(xù)運(yùn)行的綜合利用格局,秸稈綜合利用率在85%以上[2]。同時(shí),全國(guó)各地大力推廣秸稈綜合利用的“五化”途徑,并在多地設(shè)立綜合試用點(diǎn)。多項(xiàng)政策措施的出臺(tái),對(duì)我國(guó)秸稈綜合開發(fā)工作提出了明確的方向和目標(biāo),使我國(guó)農(nóng)作物秸稈綜合利用加快發(fā)展并取得了一定成效。2022 年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的《全國(guó)農(nóng)作物秸稈綜合利用情況報(bào)告》顯示,我國(guó)農(nóng)作物秸稈綜合利用率穩(wěn)步提升,2021年全國(guó)農(nóng)作物秸稈利用量為6.47 億t,綜合利用率達(dá)88.1%,較2018年增長(zhǎng)3.4個(gè)百分點(diǎn)[3]。
在多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家,除常規(guī)的將秸稈粉碎還田作為有機(jī)肥外,技術(shù)人員還通過(guò)科技創(chuàng)新開辟了多種秸稈開發(fā)利用途徑。例如,將秸稈用于牲畜飼料、制作肥料、發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇、氣化生產(chǎn)秸稈煤氣、干發(fā)酵生產(chǎn)沼氣及壓制成塊狀、棒狀和顆粒狀燃料等,不僅有效避免了資源浪費(fèi),而且顯著提高了秸稈綜合利用率,十分具有借鑒意義。加拿大農(nóng)耕地區(qū)以種植玉米、小麥為主,在玉米、小麥?zhǔn)斋@階段,農(nóng)戶運(yùn)用大型機(jī)械將收割后的秸稈進(jìn)行粉碎、加工后制成肥料返田。在美國(guó),每年收集的秸稈有上億噸,多數(shù)用作動(dòng)物飼料、建筑材料等。同時(shí),美國(guó)還積極發(fā)展再生能源產(chǎn)業(yè),從秸稈中提取乙醇,將其轉(zhuǎn)化為新興的綠色燃料。在歐洲,秸稈甚至被用于發(fā)電。其中,丹麥?zhǔn)鞘讉€(gè)利用秸稈發(fā)電的國(guó)家。在日本,大部分農(nóng)戶都將秸稈用作肥料進(jìn)行返田處理,還有部分農(nóng)作物秸稈被用作牲畜的粗飼料[4]。
農(nóng)作物秸稈除了可以直接充當(dāng)飼料飼喂家禽和牲畜,作為農(nóng)作物肥料進(jìn)行堆漚還田,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)易加工編織為提籃、草席、靠墊等家用品外,還可以從創(chuàng)意利用出發(fā),實(shí)現(xiàn)秸稈綜合利用。農(nóng)作物秸稈創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)化利用主要有以下5種途徑。
農(nóng)作物秸稈可以經(jīng)過(guò)一些特殊處理制成秸稈畫。制作秸稈畫的原料主要是玉米秸稈和小麥秸稈,其制作包括畫樣、制作小料和拼粘3 個(gè)基本步驟。創(chuàng)作者可以創(chuàng)作出題材廣泛的秸稈畫,包括風(fēng)景名勝、亭臺(tái)樓閣、花鳥魚蟲等。例如,山東省臨邑縣孟寺鎮(zhèn)肖家村的農(nóng)戶劉成峰通過(guò)一系列繁復(fù)的工序,將小麥秸稈制作成名勝建筑、動(dòng)物植物等多種題材的秸稈畫。一幅幅畫作惟妙惟肖,許多人慕名而來(lái),愿意以高價(jià)收購(gòu)劉成峰的作品。劉成峰的一幅秸稈畫成品售出3 000 多元的高價(jià),相當(dāng)于普通農(nóng)民一年耕作0.2 hm2土地的收入[5]。
利用農(nóng)作物秸稈制作的高強(qiáng)度纖維模塑包裝材料,是一種區(qū)別于造紙工藝制作的紙類包裝材料。其制作原理是將農(nóng)作物秸稈進(jìn)行超細(xì)粉碎后,與添加劑發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng),使其纖維具有熱塑性。此種材料不僅可以用于薄膜、片材和注塑類產(chǎn)品制造,還能替代石油產(chǎn)品,是一種綠色可再生材料。使用農(nóng)作物秸稈纖維材料制作包裝材料具備兩大好處:一是該類包裝材料只需要經(jīng)過(guò)原材料、制造、使用與廢棄4 個(gè)階段,生命周期較短,對(duì)環(huán)境的危害??;二是該類包裝材料廢棄后可自然降解,對(duì)環(huán)境無(wú)危害。該類包裝材料的制作與推廣應(yīng)用,有利于保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
隨著快餐業(yè)的發(fā)展及生態(tài)文明建設(shè)的推進(jìn),我國(guó)政府在《中國(guó)二十一世紀(jì)環(huán)境與發(fā)展白皮書》中承諾,在2005 年全國(guó)范圍內(nèi)禁止使用泡沫塑料制品。秸稈餐具以原材料廣、成本低、降解速度快等特點(diǎn)迎來(lái)了巨大的發(fā)展契機(jī),成為解決白色污染問(wèn)題的有力武器。秸稈餐具是以小麥、蘆葦、甘蔗等植物秸稈為原材料制成的一種可降解的新型環(huán)保餐具。其制作原理是先將原料進(jìn)行洗滌晾曬,再將其粉碎成為細(xì)粉狀物質(zhì),之后使用無(wú)毒害的淀粉膠體或碳水化合物膠黏劑將細(xì)粉狀物質(zhì)和水加以混壓,最后將制作中形成的水蒸氣排盡后予以保壓成型。與紙質(zhì)餐具相比,秸稈餐具不但不消耗木材,而且成本較低,更沒(méi)有造紙過(guò)程的黑液污染問(wèn)題,卻有比紙質(zhì)餐具更短的降解周期,更容易被自然界消納。與塑料餐具相比,其有更徹底的可降解性。秸稈餐具不僅具備耐油、耐熱、耐酸堿、耐冷凍、保溫隔熱效果好等優(yōu)點(diǎn),而且材料強(qiáng)度、挺度等基礎(chǔ)性能均強(qiáng)于泡沫塑料和紙制餐具。
作為建材原料,農(nóng)作物秸稈在制造秸稈人造板、秸稈草磚房、秸稈草板墻體等方面均獲得了一定的應(yīng)用。利用農(nóng)作物秸稈制造的建筑材料具有無(wú)輻射、無(wú)污染、無(wú)毒害等優(yōu)點(diǎn),具有與生俱來(lái)的綠色環(huán)保優(yōu)勢(shì)。其既可以代替磚塊、木頭等建筑材料,還能有效保護(hù)森林和農(nóng)業(yè)資源。例如,秸稈人造板具備良好的保溫性、裝飾性和耐久性,許多發(fā)達(dá)國(guó)家已用秸稈人造板代替常規(guī)的木板和瓷磚廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)[6]。我國(guó)建筑材料的需求市場(chǎng)龐大,若廣泛利用大量的秸稈生產(chǎn)建筑材料,則是農(nóng)作物秸稈循環(huán)再利用的新途徑。然而,由于生產(chǎn)技術(shù)與生產(chǎn)成本的局限,秸稈板材、秸稈新型墻體材料在價(jià)格上與傳統(tǒng)板材、實(shí)心黏土磚相比不具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。只有當(dāng)木材資源極其緊缺、占用耕地制磚幾乎完全被禁止的時(shí)候,秸稈板材、秸稈新型墻體材料方可得到大量應(yīng)用。
利用農(nóng)作物秸稈栽培食用菌是將其粉碎后進(jìn)行發(fā)酵處理制作成培養(yǎng)基,用以栽培平菇、木耳、香菇等食用菌。此種方式在高效循環(huán)利用農(nóng)作物秸稈的同時(shí),能有效解決近年來(lái)食用菌生產(chǎn)飛速發(fā)展與棉籽殼供給短缺的問(wèn)題。同時(shí),育菌后的基料經(jīng)過(guò)一定的加工可用作牲畜飼養(yǎng)或作為有機(jī)肥還田,對(duì)于促進(jìn)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義。例如,山東省棗莊市山亭區(qū)政府針對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)資源豐富的特點(diǎn),大力鼓勵(lì)農(nóng)民“變廢為寶”,將農(nóng)作物秸稈用于食用菌栽培,大力發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)。采用該利用途徑不僅避免了秸稈焚燒對(duì)空氣的污染,而且給當(dāng)?shù)貛?lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益,帶動(dòng)了地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。目前,該地利用農(nóng)作物秸稈栽培的食用菌生產(chǎn)面積已超100 hm2,實(shí)現(xiàn)總收入3 000多萬(wàn)元,栽培食用菌已成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收的重要途徑之一。
目前,廣大農(nóng)民對(duì)農(nóng)作物秸稈創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)化利用的認(rèn)知還不夠,缺乏“變廢為寶”和“秸稈商品經(jīng)濟(jì)”意識(shí)。對(duì)此,有關(guān)部門可借助報(bào)紙、雜志、電視、網(wǎng)絡(luò)等媒介,進(jìn)一步加大對(duì)農(nóng)作物秸稈創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)化利用的宣傳力度,轉(zhuǎn)變農(nóng)民舊的秸稈利用觀念,讓農(nóng)民認(rèn)識(shí)到秸稈離田的好處及效益,并使其掌握農(nóng)作物秸稈創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)化利用方式,主動(dòng)挖掘秸稈的“商品”價(jià)值,從而實(shí)現(xiàn)多途徑利用農(nóng)作物秸稈。
各地農(nóng)業(yè)管理部門應(yīng)與農(nóng)業(yè)科學(xué)院等科研單位加強(qiáng)合作,引導(dǎo)市場(chǎng)主體加大技改投入,在改進(jìn)秸稈基料化和飼料化利用技術(shù)工藝的基礎(chǔ)上,開展相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新,為農(nóng)作物秸稈變廢為寶提供理論與技術(shù)支撐,以促進(jìn)農(nóng)作物秸稈多元化有效利用。
農(nóng)作物秸稈創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)化利用離不開政府的引導(dǎo)與扶持。例如,各地方政府應(yīng)安排專項(xiàng)資金,建立農(nóng)作物秸稈創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)孵化園,打造集科技研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)品開發(fā)、人才培養(yǎng)于一體的產(chǎn)業(yè)聚集區(qū),帶動(dòng)形成以農(nóng)作物秸稈為主要原料的生物質(zhì)材料及生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展格局,助力農(nóng)作物秸稈創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)化利用。
農(nóng)作物秸稈除了可以用于制作飼料、肥料外,有關(guān)部門還應(yīng)以創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)化模式助推農(nóng)作物秸稈綜合利用,如創(chuàng)作秸稈畫,制作秸稈包裝材料、生產(chǎn)秸稈餐具,制造建筑材料,用于栽培食用菌等。為促進(jìn)農(nóng)作物秸稈創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)化利用,相關(guān)部門需要加大宣傳力度、加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合、加大扶持力度,促進(jìn)形成政府積極宣傳引導(dǎo)、群眾積極響應(yīng)號(hào)召的新風(fēng)氣,在促進(jìn)農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的同時(shí),助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)。