秸秆的综合利用途径探析

　　0 引 言。

　　秸秆的综合利用作为一个世界性课题，一些发达国家在工业原料、饲料、肥料和燃料等领域做了大量研究并取得进展。如畜牧业发达的澳洲已利用秸秆养殖，其饲喂秸秆的肉食转化率已超过 90%;利用秸秆作为主要原料进行生物发电的丹麦，现已有过百家秸秆发电厂遍及全国，其秸秆发电等可再生能源占全国能源消费量 1/4 以上；美国已将秸秆气化技术广泛用于区域取暖、餐饮等民用设施；日本则采用堆田并加焚烧、还田、离田利用或一年一季种植、休耕种植来处理秸秆。

　　我国的秸秆资源拥有量居世界第一，具有分布广、产量大、种类多的特点。例如，根据江苏省镇江市多年调研发现，该区域谷草比分别为：麦 1∶1.2、稻1∶1.1、油菜 1∶2.5、豆类 1∶2、玉米 1∶3、棉花 1∶6.

　　尽管随着工业发展和环境保护意识的增强，秸秆利用已引起国家高度重视，但我国秸秆综合利用仍然尚未进入工业化阶段，大量过剩的秸秆主要靠机械化秸秆还田来消化。目前秸秆的综合利用途径主要有：秸秆肥料化利用、秸秆能源化利用、秸秆饲料化利用、秸秆基料化利用、秸秆工业原料化利用及其他利用方式。

　　1 秸秆利用存在的问题。

　　多途径秸秆利用虽取得一定成效，但从技术层面、认识层面、政策和制度层面看还有许多问题迫切需要解决。

　　1.1 从技术层面看，农艺农机技术融合不够。

　　秸秆还田是我国秸秆利用的主要途径。以江苏省为例，2013 年无锡市麦秸秆还田率 69%,稻秸秆还田率 61.69%,超过全省平均水平 25.15%;2014 年全省稻麦秸秆还田面积 233.33 万 hm²,麦秸秆还田超过 180 万 hm²,其中镇江市秸秆利用率在江苏省排名第二，秸秆还田率达到 65.87%;2015 年麦秸秆还田面积 205.33 万 hm²,还田面积占小麦种植面积的 80%以上。秸秆还田主要应用麦秸秆还田-机插秧集成技术和稻秸秆还田-机播麦集成技术，采取夏季麦秸秆大量还田、秋季稻秸秆部分还田的综合利用方式。事实上，秸秆大量还田引发诸多问题：根据氮平衡理论，秸秆还田土壤具有前期吸氨、后期释氮的特点，在水田条件下，还田的秸秆以嫌气性分解为主，需补施肥和泡田放水，若把握不好会造成秧苗烧伤、麦种着地不实、影响发芽等不利于农作物生长的情况；农机作业质量不达标（如要求留茬 15 cm 以下、旋耕深 15 cm以上）造成水田秸秆漂浮，影响插秧质量和播种质量；多年秸秆还田造成土壤不易保持水分以及易发生病虫害；甚至产生大量秸秆还田是否造成农作物产量大减的质疑等问题；更有秸秆腐烂生成有害化学物，随灌溉水流流入河流、江水造成水污染。

　　秸秆能源化利用的设备缺少技术支撑，秸秆收集储存体系难建立。秸秆气化提供燃气热值量不高、导致居民不愿使用，推广应用不快不广；秸秆的收集成本高、收益较差表现在田块小难收集，机械化实现效益低，收集体系不健全（收集缺少专业化组织，储存、防火、防腐烂及占用土地难）。如果要实现生物造电，必须要秸秆打捆、压块、运输。目前比起从德国、美国等进口的机械，国有生产的打捆机极易发生故障、打捆效能太低，而进口机单价高，一台约 45 万元，农民普遍难以负荷；再有机械实际使用时间短，秸秆收获峰段主要集中在夏、秋两季（“三夏”油菜、小麦收获期历时 15d 左右；“三秋”水稻、玉米收获期历时约 45 d 左右），进口打捆机使用经济效益低。不仅如此，即便压块到生物发电厂的秸秆，1 t 只能产生约 12 558~14 651 kJ,1 t 煤则可产生约 20 930~25 116 kJ,而两者成本相近。因此，从工业投资效益的角度考虑，愿意投资秸秆做原料生物发电厂的数量少。虽有地方秸秆炭化炉投入试生产，但燃烧时有烟并伴随难闻气味，锅底结焦油，炉体占地大且操作不便，到底能否“变草为宝”还有待考察。

　　秸秆工业原料化利用发展进程慢。目前工业原料化利用主要是在秸秆制版、编织等方面。也有实验室在试验秸秆的更高效利用方式，但是，一是秸秆提炼物质成本太高，二是目前在实验室成功的试验均难以在现实中进行产业化运营。现阶段的状况是，与秸秆相关的产业链没法实现自盈利，产业链整体亏损约在 100~150 元 /t,需要政府大力补贴，其中秸秆收购需要补贴 50~100 元 /t,政府资金不足，所以也无法大力推动。同时，秸秆饲料化利用和秸秆基料化利用占比不多，随着工业和畜牧业的发展，具有一定的利用发展空间。

　　总之是无法回避秸秆自身价值低、收集成本高、利用技术支撑难的问题。

　　1.2 从认识层面看，重视不够的现象还普遍存在。

　　农民配合意愿低：田间操作、收割是同一时间段，割完即种下一季粮食（遇恶劣天气除外），如果不能有足够数量的人工以及效率极高的机械来及时将秸秆打捆运走，会有大量的秸秆堆在田间，耽误种植，而割完产生的秸秆相对湿度较高，需晒晾一定时间才能用机械打捆。无法及时收走的秸秆通常是被堆积于田埂，会堵塞水槽，灌溉时需要清理，增加人工工作量；相比秸秆还田，农民更愿意用火烧尽秸秆。虽然烧秸秆污染大气，政府禁止，但是农民还是会趁卫星拍不到或者政府监管人员不在时焚烧秸秆。原因是烧尽的秸秆成灰，也是有效肥料（钾肥），且速度快，成本低（尤其是麦秸秆）。现实状况往往是，到了收割季，地方政府相关人员会采用分区分责任抓查烧秸秆状况，行政成本大，处罚方式罚款200~2 000 元，关押不超过一周，由于没有法规强制规定，所以无法采取重罚。一定程度上讲，是“以禁促用”被动式的推进利用。

　　1.3 政策扶持不到位，制度设计不完善。

　　秸秆综合利用的“收和用”能力弱已成为秸秆综合利用的最大软肋：在“收”方面，从事收集利用的企业当中，会田间作业的组织和个人不多；由于土地流转不充分，田块小、散户多的现象阻碍了机械化收集成效。在“用”方面，工业化利用滞后，尚未形成有效的需求市场，市场培育不充分，秸秆就地利用水平普遍不高。

　　现有秸秆多元化利用的扶持政策推动力不足、促进作用不够。秸秆机械化还田补贴标准影响了农户参与秸秆机械化还田的积极性（江苏对苏南、苏中、苏北秸秆还田的补贴标准分别为 10、20、25 元 /667 m²,对农户和机械作业者吸引力不大）。

　　秸秆处理责任不清晰。种田人是产生秸秆的主体，但没有明确对秸秆处理的主体责任；基层政府作为焚烧秸秆和秸秆综合利用的责任主体，主要依赖上级出台的政策，缺乏对综合利用的投入（特别是农业乡镇政府），工作“无目标，无思路，无办法”,对各自行政区内的秸秆综合利用缺乏长远的目标和规划，在培育利用体系上缺乏主动作为，反映了镇、村两级普遍重视程度不高，工作懈怠等问题。

　　2 提高秸秆利用的思考。

　　当前，优化秸秆综合利用要以适度机械化还田为保障、能源化和工业原料化利用为发展方向、其他利用为补充，通过技术发展、政策扶持、机制创新、市场培育等多种渠道，因地制宜，逐步形成区域特色鲜明、市场主导、结构合理的秸秆综合利用新格局，全面提升秸秆利用水平。

　　2.1 突出重点与优化结构相结合。

　　突出适度机械化还田为秸秆利用的主要途径，以提高秸秆能源化、工业原料化为突破口，不断优化秸秆的综合利用，加强农机与农艺的深度融合以及技术的借鉴与创新：重视秸秆还田量的比较试验，适时结合深翻深耕深松技术的应用，大力推广秸秆（粉碎）还田-机插秧（机播麦）集成技术，提高秸秆还田有效利用率；强化以秸秆为主要原料的生物利用，注重适用型农业机械的研发，提升机械化压块、固化、打捆、运输和气化技术，以提高秸秆能源化和工业原料化利用率；提高秸秆收集能力，加强建设农机合作社等社会服务组织或政府购买服务等方式，着力解决秸秆收集储存难的问题；积极探索秸秆饲料化和基肥化等。通过优化秸秆多元化利用结构，形成科学、合理、可持续的秸秆利用形式。

　　2.2 资源整合与市场引导相结合。

　　充分发挥市场配置资源基础性作用，利用工业化转型发展有利时机，整合技术、装备、人才、资金和项目等资源，培育秸秆综合利用骨干企业，逐步建立健全秸秆“收、储、运、加、用”体系，通过加大典型先塑、普及引导工作力度，先试验，再推广，使典型经验和成熟技术得以广泛应用。

　　2.3 政策扶持与机制创新相结合。

　　秸秆产生源在广大农村，一方面要完善两个主体责任，即主要依靠镇、村 及组织的引导、监督，还要依靠农民、家庭农场、农机服务组织等的配合；另一方面，由于秸秆利用的好坏直接影响到生物资源利用和生态环境等民生问题，所以要从国家、省、市、县各级政府给予相应的政策扶持，调动秸秆利用各环节的积极性，才能有效推动秸秆利用工作。如政府加强推动农村田地流转、农田开发整理等以改善田块小而散的问题，使得收集秸秆更为集中和便利，从而降低收集成本；创新粮食生产休耕机制，在保障粮食生产条件下，实现农田轮休减作机制，不断改善土壤结构；积极探索秸秆堆肥及机械施肥应用；建立和完善秸秆收集利用环节的补贴政策及政策购买服务制度，如秸秆加工农用电优惠政策、企业用地政策、免税政策、机械作业补贴政策、服务组织建设补贴政策等，以调动相关服务组织和企业的积极性；同时，要完善对两个责任体责任明确、责任监督和追究制度建设，加快主体培育，形成事有人做的激励机制，做到既有政策扶持，又有责任落实。

　　发动机养护技术。

　　磨：即磨合，是延长柴油机使用寿命的基础，无论是新的还是大修后的柴油机，都必须按规定进行磨合后方能投入正常作业。

　　净：即油净、水净、气净和机车净。柴油是发动机的主燃料，若柴油不净，会使精密偶件磨损，配合间隙增大，滴油、漏油和供油压力不足，燃烧恶化，功率下降。同样，若机油不净，会使轴颈和轴瓦间产生磨料磨损，间隙变大，油压降低，甚至造成油道堵塞、抱轴烧瓦等严重事故。若空气含有大量尘土，将会加速缸套、活塞和活塞环的磨损，缩短使用寿命。若冷却水不净，会使冷却系统水垢增加，影响发动机散热，机温升高，润滑条件变差，机件磨损严重。若机车外表不净，有许多污垢，会使机体表面受到腐蚀，影响寿命。

　　检：要经常检查紧固零件。因柴油机在使用过程，受振动冲击和负荷不均等影响，螺栓、螺母容易松动，特别是连杆、缸盖和飞轮壳等处的连接螺栓。

　　足：油足、水足、空气足。若柴油和空气供应不及时或中断，会导致启动困难、燃烧不良、冒黑烟、功率下降、机车不能正常运转。若机油供不应求或中断，会使机车润滑不良，机件严重磨损，甚至出现烧瓦现象。若冷却水不足，会使机温过高，功率下降，降低寿命。

　　调：柴油机的气门间隙、配气相位、减压间隙、供油提前角和喷油压力等都应及时检查、调整，以保证发动机经常处于良好的技术状态。