江苏省秸秆综合利用途径利弊分析及收储运对策研究

钱玉婷，张应鹏，杜 静，孔祥平，常志州，叶小梅

江苏省秸秆综合利用途径利弊分析及收储运对策研究

钱玉婷，张应鹏，杜 静，孔祥平，常志州，叶小梅※

（江苏省农业科学院循环农业研究中心，农业农村部种养结合重点实验室，农业农村部农村可再生能源开发利用华东科学观测实验站，江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心南京 210014）

为推动区域农作物秸秆全量化利用，以稻麦轮作区的江苏省为研究对象，对秸秆还田与离田综合利用进行了利弊分析，围绕秸秆捆型、收储运模式及作业成本角度分析了对秸秆收储运的影响，并针对目前秸秆收储运体系存在问题，从政府引导、设备自给率、资金扶持方向和研发投入等角度提出了对策建议。结果表明，通过文献资料查阅和实地调研发现，秸秆离田方式不仅有利于下茬作物耕种和减少生态环境影响，同时可为种田主体节约成本，增加收入，也为秸秆收储主体通过销售秸秆商品获得经济利润；通过分析打捆秸秆类型对收储运环节的影响，得出大圆捆秸秆是江苏省秸秆收储运作业的优选捆型。同时，针对目前主要的第三方秸秆收储运模式，通过深入分析该模式下不同收储运主体之间的运行机制、秸秆收储运各环节作业成本和利润空间，指出在政策引导及政府行政推动下，秸秆离田收储运是容易实现的，并且收储运成本相对比较稳定且透明，而制约秸秆离田综合利用的瓶颈在于末端秸秆利用形式及终端产品附加值高低。最后，通过剖析现有的秸秆收储运体系问题，并提出有针对性的对策建议，以期为提高江苏省秸秆综合利用效果质量和收储运体系建设提供理论和技术支撑。

秸秆；综合利用；收储运；江苏省；对策

0 引 言

农作物秸秆属于农业生态系统中一种十分宝贵的生物质能资源。农作物秸秆资源的综合利用对于促进农民增收、环境保护、资源节约以及农业经济可持续发展意义重大。2015年全国秸秆总产量及其可收集利用量分别达到10.4亿和9亿t，秸秆综合利用率为80.1%，约7.2亿t秸秆得到有效利用[1]。根据生态环境部与农业农村部联合下发的《农业农村污染治理攻坚战行动计划》要求，加快解决农业农村突出环境问题，打好农业农村污染治理攻坚战，加强秸秆废弃物资源化利用，到2020年，全国秸秆综合利用率达到85%以上。

江苏省地处东部沿海的平原水网地区，耕地面积473万hm2。该地区人口密度大、人均耕地少、气候湿润、降雨充沛，区内地势平坦、水网密布，且大多位于亚热带季风气候区，属于典型的稻麦轮作区[2]。长江、淮河贯穿江苏南北，境内河湖众多，水网密布，四季分明，平原广阔，土壤类型以潮土、水稻土为主，适宜多种农作物生长。全省分太湖、沿江、丘陵、里下河、沿海和徐淮六大农区，以种植水稻、小麦、油菜、玉米为主，是中国重要的农业产区。近年来，随着农作物产量的不断提高，其副产品秸秆的产生量也日益增多[3]，同时伴随着农业生产和农民生活方式的转变，平原水网地区秸秆出现了地区性、季节性、结构性过剩，秸秆随意丢弃和露天焚烧的现象激增，不仅造成资源的巨大浪费，而且带来污染大气、影响交通安全等严重问题[4-7]。研究表明，稻田是水网平原地区的主要农田，其农田径流中N、P流失是水网区富营养化重要的面源污染之一[8-9]，减少稻田径流中的N、P排放，对减缓水网富营养化，改善水质具有重要意义。因此，推进秸秆综合利用工作对于平原水网区保护水体生态环境显得尤为重要。

从秸秆资源总量看，江苏省年产秸秆量基本稳定在4 000万t左右，资源量位居全国第四；从秸秆资源分布看，全省秸秆资源量总体呈由南向北逐步递增，苏南、苏中、苏北地区分别占全省总量的15.1%、27.2%和57.7%；从秸秆资源收获期看，全省农作物收获峰段主要集中在夏、秋两季，小麦、油菜等收获期由南向北从5月下旬开始历时1个月，水稻、玉米、棉花、大豆等收获期由北向南从9月下旬开始历时1.5个月；夏季主要农作物（小麦、油菜）秸秆量1 314.72万t，占全省总量的32.8%，秋季主要农作物（水稻、玉米、棉花、大豆）秸秆量2 235.62万t，占全省总量的55.7%[10]。当前，随着农业规模化经营方式不断推进，大量农田集中于少部分种田大户手中，使得平原水网区原有的“小田块”转变为“大田块”，为推动秸秆还田或离田综合利用工作创造了条件。

本研究通过对江苏省秸秆综合利用情况开展实地调研，结合文献资料分析了秸秆还田与离田利用的利弊，并从秸秆捆型、收储运模式和作业环节成本角度进行分析研究，同时针对目前秸秆收储运体系建立存在的问题，从政府引导、设备自给率、资金扶持方向和研发投入等角度提出了对策建议，以期为提高平原水网区秸秆综合利用效果的质量和收储运体系建设提供理论和技术支撑。

1 秸秆还田与离田综合利用类型及利弊分析

1.1 秸秆还田利弊分析

目前秸秆还田有多种形式，可分为5大类：秸秆粉碎翻压还田、秸秆覆盖还田、堆沤还田、焚烧还田、过腹还田，而秸秆机械化粉碎直接还田是目前解决秸秆焚烧问题的最主要、最有效的手段[11-12]。研究表明，秸秆含有丰富的有机质、氮磷钾和微量元素，能够成为农业生产的重要有机肥源。秸秆还田后可增加土壤有机质养分含量，降低土壤容重，增加土壤孔隙度，使土壤疏松、易耕作[13]。然而，随着农作物产量的逐渐提高，使得秸秆还田量也随之增加，目前一般达到每公顷10.5 t以上，如此大量的农作物秸秆被粉碎后，大多难以深翻覆盖到位，造成水分流失，不利于秸秆腐烂，影响后作根系下扎和生长[14-15]。

1.2 秸秆离田利弊分析

通过对江苏省调研发现，经过近十年推进秸秆还田工作，许多种植大户或合作社等新型经营主体传递出长期还田作业对下茬作物影响程度越来越大的担忧，透露出对秸秆离田综合利用方式的赞同，同时根据被调研主体的长期实践经验，针对秸秆还田和离田综合利用作业优缺点及成本进行总结凝练，如表1所示。从表1中可以看出，通过秸秆还田方式，使得下茬作物（如稻季）耕种每公顷需增加生产成本930～1 860元，考虑到秸秆还田补贴，折合每公顷麦秸秆还田将使得稻季支出成本增加780～1 485元；而通过秸秆离田方式，虽然秸秆离田收储各环节累计增加作业成本为每公顷1 095～1 380元，但对于种植主体而言，每公顷可获得37.5～150元的补贴，而秸秆收储主体收集每公顷麦秸可获得收益-45～1 320元。可见，与秸秆还田方式相比，秸秆离田方式不仅有利于下茬作物耕种和减少生态环境影响，同时可为种植业主体节约成本，增加收入。

表1 秸秆还田与离田作业优缺点及成本分析（以小麦秸秆为例）

2 秸秆捆型对收储运环节的影响

目前，秸秆人工收集方式费时费工，且恰逢农忙季节，更难提供较多的劳动力用于秸秆收集作业，因此，采用机械化秸秆离田收储作业已成为各级政府、收储和种植等经营主体的共识；另一方面，由于秸秆具有季节性强、密度小、体积大、分布分散和储运不方便等特点，导致秸秆收集成本过高、秸秆利用企业运营效益低，这一现实已成为阻碍中国离田秸秆产业化利用进一步发展的关键因素之一[16]。

国外秸秆收集机械经历了以畜力为动力到以配套拖拉机为动力，从单项作业机具到成套作业机具，从分段作业机具到联合作业机具等发展过程，形成了与秸秆综合利用产业相衔接、与农业技术发展相适宜、与农业产业经营相结合、与农业装备相配套的产业技术体系[17-18]。目前，捡拾打捆设备主要以圆捆和方捆为主，其中圆捆打捆机包含内卷和外卷式，捆直径一般0.6～1.2 m。相对于圆捆机来说，方捆打捆机技术和结构更复杂，捆型截面有0.46 m×0.36 m的小捆型，0.8 m×0.7 m、0.8 m×0.9 m 系列中型捆，1.2 m×0.7 m、1.2 m×0.8 m、1.2 m×0.9 m、1.2 m×1.0 m以及1.2 m× l.3 m系列的大捆型，捆长度根据需要可以调节，捆包最大长度可以达到2.8 m[19-20]。

根据实地调研结果归纳总结出秸秆捆型对收储运各环节的影响情况，如表2所示，以期为秸秆收储主体依据利用主体对秸秆原料要求选择更加经济适宜的秸秆收集、储存和运输方式。从表2分析来看，圆捆打捆机受地形影响较小，作业效率高，并且大圆捆秸秆露天或仓储式储存质量好损耗小，是平原水网区秸秆收储运作业的优选捆型。

表2 秸秆捆型对收储运各环节的影响

3 秸秆收储运模式及作业成本分析

为了摸清江苏省目前市场化运作的秸秆收储运模式特点，并对收储运各环节的作业成本进行详细分析，如表3所示。从表3中各调研点的秸秆收储运组织模式来看，基本都属于（商业）合作社的第三方秸秆收储运模式，该模式运行的流程图如图1所示[21]。

图1 （商业）合作社的第三方秸秆收储运模式流程图

无论是秸秆收储公司或专业合作社，在秸秆收集环节基本都需要镇村行政协调推动，特别地在调研中了解到，具有政府背景的秸秆收储企业（甲），在秸秆运输环节的交通罚款方面已提前通过政府行为协调，并且区域内部已形成全镇秸秆收储利用的良好氛围，使得秸秆离田收储运及利用的外部环境基本成熟。从秸秆收集并运送至储存场地的成本来看，基本保持在253～300元/t，其中秸秆收储企业（甲）由于将秸秆收集环节进行服务外包，使得秸秆收集成本偏高，而秸秆收储企业（甲）虽然也将秸秆收集环节进行服务外包，但由于该镇秸秆离田收储起步较早，并且早起实现全镇收储，使得提前与外包服务收储公司所签订的服务费用相对较低。

从秸秆储存及销售至利用企业的成本分析来看，采用露天粗放型存储方式的作业成本仅为采用仓储式存储方式的一半，而销售运输成本因收储站与利用企业之间距离不同而存在较大差异。从秸秆收储运成本来看，各调研点收储运成本基本在290～400 元/t，其作业成本高低也受到末端秸秆利用企业的需求稳定性、秸秆质量要求高低和秸秆销售价格的影响，因此，秸秆收储企业（丙）虽然秸秆收储运成本最低，但由于秸秆销路不稳定，价格偏低，使得其秸秆销售的利润空间较低；而秸秆收储企业（甲、丁、戊）由于末端秸秆利用企业需求量较稳定，且秸秆质量要求较高，虽然秸秆收储运成本偏高，但总体上讲，其利润空间反而较高，达到108～280元/t，尤其随着末端秸秆销售价格的增高而增大。可见，在政策引导及政府行政推动下，秸秆离田收储运是容易实现的，并且收储运成本相对比较稳定且透明，而制约秸秆离田综合利用的瓶颈在于末端秸秆利用形式及终端产品附加值低，其直接影响着秸秆收储运环节的利润空间，进而影响着秸秆收储运主体的积极性和秸秆收-储-运-用体系的建立。

表3 江苏省秸秆收储运模式及作业成本分析

4 秸秆收储运体系存在问题及对策建议

4.1 存在问题剖析

1）秸秆收集装备自给率低，收储主体利润空间偏低

秸秆收储运是秸秆离田产业发展的首要条件和共性基础，目前秸秆收集难、运输难、储存难等问题在大部分区域尚未得到根本解决，越来越成为制约秸秆产业化发展的关键性因素[22]。尽管目前秸秆离田收储运装备中大多数已逐步被列入补贴目录，但作为收储主体而言，利润空间并不高，通常也需要一定的规模方能达到较理想收益。因秸秆收储运涉及的配套机械设备较多，整体价格高昂，使得一次性投资大，但设备使用季节性强、作业时间短，严重影响了种田大户或农机专业合作社从事秸秆收集服务的积极性。如一个作业小组“1搂草+2打捆+1抓草车”的设备投资约70～90万元，尚不包含运输车和秸秆场站抓草车的投资。因此，各地区通常依靠专业化的秸秆收储作业队伍进行服务外包作业，这势必导致本地区从事秸秆收储的经营主体利润空间大大降低

2）秸秆收集装备对外依存度高，秸秆离田收集风险增大

调研中发现，部分地区秸秆收储主体基本没有自有的秸秆收储运装备，单纯依靠有稳定的秸秆销售渠道，并且销售收入与可支付的秸秆收储运服务外包成本之间尚有较好的利润空间，但随着各地区秸秆离田综合利用发展趋势的加强，使得专业化秸秆收储服务公司难以在所签订的服务合同规定时间内开始秸秆收储作业，特别是在各地区收获季节趋于重叠时问题更为突出，这样势必导致收获时间靠后的地区受到收获时间靠前地区的收集作业范围和收集设备投入量的制约，甚至遇到阴雨天导致秸秆无法收集。

3）秸秆末端利用途径偏少，产品附加值低，稳定性差，导致秸秆收储主体积极性不高

调研中发现，秸秆利用主体包括造纸厂、食用菌企业、养殖场、生物质电厂和固化成型公司等，并且利用主体的秸秆收购价格高低顺序为：青贮饲料＞造纸纸浆＞食用菌基料＞生物质电厂。对于销售途径不稳定的秸秆收储主体而言，通常将秸秆原料按照利用主体要求进行分级销售以避免秸秆滞销所带来的储存风险。然而，我们也认识到，某些秸秆利用企业由于工艺要求原因偏向于某一种或几种秸秆，难以适应某一区域内多种类型秸秆的离田综合利用问题。

4.2 对策建议

1）加强政府引导协调，树立离田利用是实现秸秆综合利用可持续发展的必由之路

众所周知，政府引导和协调在秸秆综合利用工作中起着决定性作用。对于秸秆还田，近十年的秸秆全量还田使得问题越来越突出，并且还田成本较高，而对于秸秆离田，有些地方政府却缺乏信心，应当充分借鉴推进秸秆还田利用的工作经验，尽早规划秸秆离田利用长远目标，一方面继续提高秸秆综合利用率指标，另一方面，不断增加秸秆离田综合利用占比，提高秸秆综合利用质量，并且通过年度考核进行自我约束，从政府行政角度推动相关部门相互协作，形成政策合力。

2）加大秸秆收储运设备投入，提高区域内收储运设备自给率，逐步建立“本地收储运+收储服务适度外包”相结合的稳固型秸秆收储运运行机制

为了防止因天气原因、农作物季节性重叠等原因所带来的秸秆离田收集风险，必须通过多种途径增加资金投入，培植本地区的秸秆收储运经营主体，提高本地区的收储运设备自给率，增大在秸秆收储运环节的自主权，如遇特殊情况，也可通过本地区收集设备提前作业时间来最大限度的加大秸秆离田利用力度。此外，在有一定设备自给率条件下，商定服务外包合同价格时也不至完全受制于秸秆专业化收储公司。

3）调整秸秆综合利用资金扶持方向，逐步向秸秆离田综合利用倾斜，有序推进秸秆产业化利用进程

一直以来，由于受到秸秆禁烧、禁抛工作压力的影响，秸秆综合利用资金较大部分用于秸秆还田方面，以江苏省为例，用于秸秆还田与离田综合利用的资金比例约10∶1。然而，调研中发现，150～375元/hm2的秸秆还田补助资金不足以弥补还田成本投入，并且以“普奖”形式的秸秆补助资金在种田大户或农民看来有点像“洒胡椒面”，难以解决根本问题；甚至部分种田大户哭诉，在秸秆还田问题越来越突出的今天，愿意拿出150～600元/hm2的资金支付秸秆离田服务，因此，建议逐步降低秸秆还田与离田综合利用的资金比例，通过调减甚至部分地区试点停发秸秆还田补助资金，而将有限的秸秆综合利用资金更多用于秸秆离田收储运、加工利用主体的扶持，逐步构建秸秆产业化利用体系，只有这样，实现秸秆产业化、市场化运作，并且最终甩掉秸秆综合利用补助资金这一“包袱”终究会实现。

4）加大科技研发资金投入，有效解决秸秆收储运技术难题，降低秸秆收储运作业成本，拓宽秸秆离田利用途径

在引进消化吸收国外先进技术的基础上，通过自主创新，形成秸秆收贮运的经济、实用、高效的技术体系，有效解决秸秆打包收集、离田运输和长期储存难等问题。加大秸秆收储运各环节的科研投入，开发适用于小田块、操作方便、性能可靠、使用安全的秸秆收获机械，争取在秸秆机械化收割、打捆、粉碎、打包等方面取得突破；研究、推广运量大、易装卸、行驶安全、适于短途运输的农机工具；目前已经制订了一些相关的标准，但随着技术和设备研发的不断深入，有必要制订出更加完善的技术和标准体系，使秸秆产业化利用走上规范化道路[23]。

5 结 论

1）江苏省秸秆收储运作业的优选捆型是采用秸秆大圆捆；

2）在政策引导及政府行政推动下，秸秆离田收储运是容易实现的，而制约秸秆离田综合利用的瓶颈在于末端秸秆利用形式及终端产品附加值低；

3）建议从秸秆利用途径加强离田收储政府引导，逐步加大对离田综合利用的资金倾斜力度和科技研发投入，提高区域内收储运设备自给率，进一步降低秸秆收储运作业成本，拓宽秸秆离田利用途径。

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Advantages and disadvantages analysis of comprehensive utilization of straw in Jiangsu Province and countermeasure suggestions for collection-storage-transportation system

Qian Yuting, Zhang Yingpeng, Du Jing, Kong Xiangping, Chang Zhizhou, Ye Xiaomei※

(,;,;,;,210014,)

The plain water network area is mainly distributed along the river, the coastal and the lakeside areas in the middle and lower reaches of the main rivers in the south of China. The population density in the area is large, the per capita cultivated land is small, the climate is humid, the rainfall is abundant, the terrain in the area is flat, the water network is densely distributed, and most of the area is located in the subtropical monsoon climate area, which belongs to a typical rice and wheat rotation area. Because of the special regional characteristics of plain water network area, it is particularly important to promote the comprehensive utilization of straw for the protection of water ecological environment in plain water network area. In order to promote the full quantitative utilization of regional crop straw, taking Jiangsu Province of plain water network as the research object, this paper analyzed the advantages and disadvantages of comprehensive utilization of straw returning and leaving the field, analyzed the influence on straw collection, storage and transportation from the point of view of straw binding type, collection, storage and transportation mode and operation cost. In view of the existing problems of straw collection, storage and transportation system, from the guidance of the government and the self-sufficient rate of equipment, the direction of capital support and R&D investment were put forward. The results showed that the way of straw leaving was not only beneficial to the cultivation of next crop and reduce the impact of ecological environment, but also could save the cost and increase the income for the farmers, and could make economic profits for the farmers through selling straw commodities. Through the comparison of the influences of straw binding types on straw collection, storage and transportation, it was concluded that large round bundled straw was the optimal binding type for straw collection, storage and transportation in plain water network area. At the same time, in view of the current mainstream (commercial) cooperative third party mode of collection, storage and transportation with straw, through in-depth analysis of the operation mechanism between different collection, storage and transportation subjects under this mode, straw collection, storage and transportation operation cost and profit space, the results showed that under the guidance of government policies and administrative coordination, straw off-field collection, storage and transportation costs were easy to achieve, and the cost of collection, storage and transportation was relatively stable and transparent. The bottleneck restricting the comprehensive utilization of straw leaving the field lies in the utilization form of terminal straw and the added value of terminal products. Finally, the problem of straw storage and transportation system was analyzed in this study, and put forward targeted countermeasures and suggestions. In addition, it provides theoretical and technical support for improving the quality of comprehensive utilization of straw and the construction of storage and transportation system in Jiangsu Province.

straw;comprehensive utilization; storage and transportation; Jiangsu Province; countermeasures

钱玉婷，张应鹏，杜 静，孔祥平，常志州，叶小梅. 江苏省秸秆综合利用途径利弊分析及收储运对策研究[J]. 农业工程学报，2019，35(22)：154－160. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.22.018 http://www.tcsae.org

Qian Yuting, Zhang Yingpeng, Du Jing, Kong Xiangping, Chang Zhizhou, Ye Xiaomei. Advantages and disadvantages analysis of comprehensive utilization of straw in Jiangsu Province and countermeasure suggestions for collection-storage-transportation system[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(22): 154－160. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.22.018 http://www.tcsae.org

2019-07-27

2019-10-16

国家重点研发计划项目（2017YFD0800802-02）；中国博士后科学基金（2018M642191）；江苏省博士后科研资助计划（2018K123C）

钱玉婷，助理研究员，主要从事农业固体废弃物资源化研究。Email：yutingqian2006@163.com

叶小梅，研究员，主要从事农业废弃物资源循环利用技术研究。Email：yexiaomei610@126.com

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.22.018

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1002-6819(2019)-22-0154-07