低碳经济下的农作物秸秆综合利用研究

陈爽

（安徽省池州市青阳县农村能源站杨田镇农业服务站,安徽 池州 247000）

全球生态环境系统、能源及资源当前面临着极大挑战。一方面是全球变暖、热带雨林减少和臭氧层损耗等一系列引起公众关注的环境问题;另一方面是一次性化石燃料资源的渐趋枯竭、人口增长以及城市化快速进程所引发的资源紧张问题，由此发展资源节约型、环境友好型产业，推行低碳生态经济模式，正逐渐成为避免全球气候发生灾难性变化、保持人类可持续发展的必由之路。在此背景下，以储量丰富的秸秆资源为原料的农作物秸秆板产业，因能缓解木材的供需矛盾，有效解决生物质资源的浪费以及农民就地焚烧所导致的环境污染而迅速萌芽并被广泛看好。

一、秸秆综合利用的意义

低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，其实质是高能源利用效率和清洁能源结构问题，核心是能源技术创新、制度创新和人类生存发展观念的根本性转变。而秸秆作为我国仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，具有可再生、低污染、分布广、总量大等特点，能为企业和城乡居民提供能源，减少煤电消耗，因此，农作物秸秆综合利用不仅是发展农村循环经济的重要物质基础，也是间接促进低碳经济可持续发展的重要保障。

二、农作物秸秆综合利用途径

（一）基料化利用途径

基料化利用是农作物秸秆综合利用方式中比较重要的一种，主要是将大小麦秸秆及水稻秸秆等作为原料生产食用菌，培养后的菌渣可作为有机肥还田，形成“秸秆—食用菌—菌渣—有机肥—作物”的循环模式。在秸秆的具体基料化利用过程中，将粉碎的秸秆按照相应比例配置添加剂及辅料等，通过灭菌发酵制成作物育苗营养基料。采用这一基料化利用方式，能起到资源保护的作用，减少秸秆焚烧造成的污染问题。例如，某地区的食用菌公司、粮油合作社及散户签订秸秆购置合同，种植大户收集稻草之后统一运输到食用菌公司，培养后的菌渣返还种植大户，实现秸秆换肥，达到双赢目的。

（二）肥料化利用途径

肥料化利用也是农作物秸秆综合利用途径中比较突出的一种。稻麦秸秆机械化切碎还田利用，采用加装秸秆切碎抛撒装置收割机，将小麦及水稻等作物秸秆留茬高度控制在15～20 cm，上部的秸秆切碎长度控制在15 cm 以下，然后翻耕入土还田，能通过这种方式提高地力。农作物秸秆的肥料化利用有助于改善土壤理化性状，增加土壤微生物和酶活性，也能起到抗风蚀及抗水蚀的作用。另外，通过将农作物秸秆加以堆沤腐熟，能制作成优质肥还田，通过不同有机肥的运用能发挥不同的作用，对提升土壤肥力能起到促进作用。

（三）原料化利用途径

原料化利用也是农作物秸秆综合利用途径中比较重要的一种。首先，利用晚稻秸秆编制草绳、草帘等作为苗木绿化等的原料，这样能进一步拓宽秸秆资源的利用途径，也能拓展农户的增收致富途径。其次，利用秸秆生产纤维素乙醇。以生物质秸秆作为原料，从中提取酒精燃料，所生产的乙醇汽油是清洁能源。再次，秸秆制浆造纸也是一种重要的原料化利用途径。以秸秆作为原料，采用亚硫酸铵法清洁制浆技术生产各种纸制品，对减碳护林及保护生态环境起到积极的作用，也能减少化肥的用量以及二氧化碳的排放量。最后，秸秆制造板材也是比较重要的原料化利用途径，即以秸秆作为原料制作家具板材等，有助于节能减排及节约森林资源等。

（四）燃料化利用途径

燃料化利用也是农作物秸秆综合利用途径中比较重要的一种。例如，利用秸秆进行生物质发电，可减少烟尘及二氧化碳的排放量。在燃料化利用过程中，通过秸秆固化成型及热解氧化方式，采用敞开式迅速碳化窑和配套设备，将农作物秸秆加工成绿色燃料，通过相应处理后能达到天然气排放标准。

（五）饲料化利用途径

农作物秸秆粗纤维含量高，难以被动物消化吸收，通常可以经过氨化、青贮、揉搓丝化，将其转化为适口性好、营养价值高的优质饲料。目前主要的处理办法有:物理法、化学法和微生物发酵法。

三、秸秆综合利用中存在的问题

目前我国农作物秸秆综合利用的方式以秸秆还田、饲料化处理和能源化为主，其次为工业上的利用。秸秆禁烧浪费了大量的人力物力，但焚烧秸秆现象仍屡禁不止，这主要在于没有从源头上解决秸秆的综合利用问题。

（一）秸秆综合利用经济效益不显著

例如秸秆还田就存在很多经济上、技术上的问题。秸秆经过粉碎还田每亩需40元左右，成本较高，而且秸秆还田的实际效果并不理想。秸秆还田机具需要大中型配套动力，耕作起来费时费力费钱，对于农民来说不划算。政府需要提高技术水平，降低利用成本，加大补贴力度，改变目前综合利用经济效益不明显的状况。

（二）秸秆综合利用技术设备落后

据统计，我国研发出的大约200 余种秸秆处理设备，技术滞后而且不够成熟。比如秸秆打捆机的利用就存在几个问题：打捆速度慢、只能打捆干草、打捆成本高。目前使用的设备主要以粗放型生产方式为主，今后应着力提高技术设备的自动化和精细加工程度。

（三）秸秆综合利用企业规模小，缺乏龙头带动作用

随着经济发展和农民生活水平的提高，秸秆作为燃料的功能已经被煤气、煤炭等代替；而农户牲畜饲养和蘑菇种植消耗秸秆饲料的数量还很有限，不能从根本上解决问题。秸秆综合利用企业在秸秆的资源化利用方面有着举足轻重的作用，但目前全国用于工业原料秸秆仅有1800 多万吨，不足总量的3%，秸秆利用率很低，很多还是规模比较小的乡镇企业和家庭作坊，缺乏龙头带动作用。因此，政府需要鼓励自主利用秸秆的环保型企业发展，培养龙头企业，在资金方面予以补贴，提高秸秆在工业等领域的利用率。目前，秸秆的综合利用技术，从早期的直接或堆沤还田、做饭取暖、加工粗饲料，向着腐熟堆肥、优质生物煤、气化集中供气、易降解包装材料、高蛋白饲料、高附加值工艺品和有价工业原料等方向发展，采用单一的利用方式，秸秆能量转化率和利用率会受到限制。因此，因地制宜，根据秸秆自身特点和当地的实际情况，把几种利用方法有机结合起来，形成一种多层次、多途径综合利用的方式，将秸秆利用技术的研究开发作为系统工程来抓，顺应秸秆利用高效化、产业化和资源化的未来生态农业发展趋势。

四、措施

（一）加强推广的力度和广度

推广秸秆综合利用在农村的普及程度的关键是给秸秆找出路，只有让广大人民群众真正了解到秸秆综合利用的种种优势，才能实现秸秆变废为宝，最终实现农业的可持续发展。湖南省各县市农业宣传部门应该定期组织秸秆综合利用的技术推广人员深入各乡镇村街，采取形式多样、简明易懂又不乏趣味的宣传方式进行宣传指导。宣传小麦、玉米等生物秸秆还田的好处，及时解决农民在秸秆综合利用实际操作中遇到的技术和设备问题，真正使秸秆还田技术妇孺皆知，达到有效推广的效应。

（二）加大资金投入

政府部门和各基层单位的资金支持和政策扶持是实现秸秆综合利用的重要保障，应该坚持“谁投资、谁受益”的原则。由政府主导，有效拉动企业、社会和农民投入，逐步形成多层次、全方位、多渠道的多元投资机制。各地方基层单位要充分运用国家、省、市用于秸秆综合利用的资金，发挥财政资金“四两拨千金”的作用，用效益吸引企业和农民主动参与该项目建设。如秸秆气化站前期建设虽然需一定的投入，但长期来看，效益明显。一般1kg秸秆就可产2m2 秸秆气，一般家庭全年需1 000 多公斤秸秆。如果能够组织到200 户农民建一个气化站，基本就能够做到盈亏平衡，如果能够引导更多的农户集体建立一个气化站，则规模效益更加明显。一方面，政府应该出台更多的秸秆综合利用的扶持政策。支持企业、集体和个人发展秸秆综合利用有关产业，鼓励发展如秸秆沼气、秸秆栽培食用菌、秸秆肥料、秸秆燃料技术等。对于与秸秆综合利用有关的项目，有关部门应该积极立项，迅速审批。另一方面，应该推行秸秆综合利用补贴政策。对购置玉米联合收获机、秸秆还田机、青贮收获机、小麦秸秆切碎机、秸秆捡拾打捆机等秸秆综合利用机械的农户给予每台机械购机价格一定比率的补贴。

（三）推行秸秆综合利用的市场化运作，实现产业化经营

要想带动秸秆经济的快速发展，就必须以科技为依托、市场为导向，根据种植业的结构特点，因地制宜，在保障秸秆资源稳定供应的基础上，将能源产业、加工业等有机地衔接起来，形成多层次、多途径的高效综合利用网络。此外，还应重点培养秸秆综合利用的产业化龙头企业，健全各项标准及技术监督体系，规范市场运作，从而逐步引导秸秆综合利用的产业化发展，使农业本身也能获得更高的经济效益、社会效益和环境效益。

（四）建立和完善秸秆收集体系，确保秸秆的稳定供应

为确保秸秆的稳定供应，应建立“以企业为龙头，以农民为主体，政府监管与市场推进并行”的全方位秸秆资源收集储运供应体系。一是鼓励各建设必要的秸秆储存基地，并配备打捆机、秸秆切碎机、固化成型机等设备，从而方便农民就地就近处理秸秆，实现回收网点的全覆盖;二是构建由秸秆经纪人与村、镇、市各层级的秸秆回收专业合作社组成的组织体系，并鼓励签订长期的收购协议，从而实现回收服务的全覆盖;三是政府在监管秸秆禁烧工作的同时，还应确定秸秆回收的最低保护价，从而疏通秸秆市场化、商品化流通的渠道，保证农户实现回收利益的稳定性。

（五）加强秸秆技术研发，推动技术示范推广

技术是目前制约秸秆综合利用的重要因素之一。要发展秸秆利用就必须因地制宜，根据自然条件、种植模式以及作物品种等特点，加大科技投入并建立人才培养和使用机制，尽快形成成本低、效益好、群众易接受的秸秆综合利用的技术体系。并建议各地农业相关部门，抓好基层技术人员的培训以及秸秆综合利用的技术示范推广，尽可能地提高秸秆综合利用技术的入户率与知晓率，全面提升农民科学素质，加快科技成果转化的步伐。

结语：加强对秸秆的综合利用，可减轻秸秆焚烧带来的环境污染，减少化肥施用量，减轻因大量使用化肥和秸秆随意处置所造成的面源污染，减轻化肥生产过程中能源的消耗和污染物的排放。而秸秆发电和秸秆能源化等综合利用模式，可大量利用秸秆，为企业和城乡居民提供能源，减少煤电消耗，是推动低碳经济发展的有效途径。