秸秆利用好 增收又环保
每年秋收之际,总有大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧,不仅污染了环境,同时也造成了严重的资源浪费。实际上,秸秆是一种具有多用途的生物质资源,农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中,富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等。近年来,我国秸秆的综合利用率不断提升,2013年已经达到约76%。但与农业发达国家相比,仍有很大的进步空间。
那么,秸秆的综合利用有哪些好处、技术方面需要哪些突破、如何进一步提升秸秆的综合利用率?对此,《经济日报》记者进行了深入调研。
秸秆都能干啥
“用了玉米秸秆青贮的饲料后,我们饲养的肉牛比以前更壮实了!”山东省无棣县小泊头镇梁郑王村的无棣大草原养殖专业合作社理事长林殿旭高兴地说。据了解,从2013年9月起,无棣大草原养殖专业合作社每年收购3000余吨玉米秸秆进行青贮,用于肉牛饲喂。
“青贮的饲料中有益菌、蛋白质、糖分和粗纤维的软化功能都比较好,有助于提高肉牛各种微量元素的吸收,提高肉牛的生长速度和肉的品质。”林殿旭告诉记者,“通常一头肉牛出栏要20个月左右,每头能卖1.5万元左右。现在用上秸秆青贮饲料,18个月左右就能出栏,钱一点也不少卖,肉质还好”。
梁郑王村每亩玉米田仅秸秆就让农户能多收入200元左右,村里的养殖户70%以上都采用秸秆青贮的方式养牛。
秸秆的饲料化是秸秆综合利用的一个方面。随着人们对秸秆的了解,秸秆的利用价值也越来越显现出来。2014年,国家发改委和农业部编制的《秸秆综合利用技术目录》发布,提出了秸秆资源肥料化、饲料化、原料化、基料化和燃料化等“五料化”利用途径。
肥料化应用是秸秆综合利用中的重要一块。近年来,通过推广机械粉碎还田、保护性耕作、腐熟还田、秸秆堆沤、秸秆生物反应堆等技术,我国秸秆肥料化利用率逐年提高。2012年,全国秸秆肥料化利用量2.0895亿吨,占秸秆可收集量的26.4%,秸秆还田对增加土壤有机质、提高土地综合肥效和生产能力,起到了重要的作用。
同时,秸秆也可以通过沼气、固化成型燃料、热解气化、直燃发电等方式,直接转化为清洁能源,效果十分明显。2012年,全国秸秆能源化利用量1.079亿吨,占秸秆可收集量的13.6%。
此外,由于秸秆含有丰富的碳、氮、矿物质等营养成分,且资源丰富、成本低廉,为其基料化利用提供了便利。目前,利用秸秆作为基料栽培的食用菌品种有平菇、双孢菇、香菇、金针菇、木耳、鸡腿菇、杏鲍菇等,栽培技术成熟,潜力很大。
瓶颈在哪里
秸秆循环利用的“五料化”途径显著提升了秸秆的利用率,但五种途径发展并不均衡,一些途径存在明显的问题,阻碍了秸秆利用率的进一步提升。
肥料化利用方面,目前我国秸秆直接还田量达到2.36亿吨,根茬3.83亿吨,但我国秸秆还田质量不高,制约了农民进行秸秆直接还田的积极性和秸秆直接还田的规模化实施。
“秸秆残留还田包括作物收获留茬和留高茬。留高茬是一种保护性耕作,但小麦、水稻等农作物收获留茬过高,一般达到25至35厘米左右,直接影响到秸秆直接还田的机械化作业。”中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员毕于运说,农作物收获留茬过高的直接原因是机械收获费用高,但其深层次的原因是秸秆收储利用需求过低,农民和农机手并不以提高秸秆收集率作为作业目标。
记者了解到,秸秆能源化利用也存在一些问题,主要表现在:一是生物质发电利用秸秆比重偏低。目前,全国现有的秸秆发电厂年可消耗秸秆近4000万吨,实际利用秸秆量约1800万吨。二是秸秆热解气化和“炭气油”联产工程普遍存在着规模偏小、产品档次低等方面的问题,尤其是秸秆气化集中供气工程,正常运行的比例不到二分之一。三是秸秆固化成型虽已形成560万吨的产能规模,但因专用炉具不配套等因素,年实际利用秸秆量不到200万吨。
此外,由于我国秸秆综合利用技术创新不足,利用研究基础比较薄弱,系统性、规模化技术研究欠缺,科研经费和科研人员缺乏,制约了我国秸秆技术的发展和产业化的推进。
如何提升综合利用率
提高秸秆综合利用水平的关键是明确秸秆利用的主导方式。对于土地而言,土壤有机质保持在一个合理的区间内将利于作物的生长,而秸秆还田是提高土壤有机质含量最直接也最有效的方法。秸秆还田包括直接还田和养畜过腹还田两种主渠道。“秸秆直接还田不是最高效的秸秆利用方式,大力发展种养一体化的新型农牧综合体,建立新型的、高水平的、现代的农牧结合制度,实现秸秆直接还田与秸秆过腹(厩肥)还田有机结合,将是我国秸秆循环利用的主导方向。”毕于运说,同时,要提高秸秆还田质量,尽可能做到“粉得碎、撒得匀、混得均、埋得深”。
国家发改委、农业部等有关行政管理部门提出,要加快制定农作物收获留茬标准,降低违规焚烧的可能性。同时开展关键和共性技术研发,对技术进行集成配套,加大机械设备开发力度,引进消化吸收适合我国国情的国外先进装备和技术。此外还需提高秸秆综合利用附加值,突破秸秆乙醇、秸秆多糖单糖、秸秆淀粉生产等深层次技术障碍。
让秸秆释放更大能量
每到粮食收获季节,都会产生大量的农作物秸秆。有统计显示,2013年全国秸秆总产量达到9.64亿吨,可谓数量巨大。而在这大量的秸秆之中,约有20%左右被遗弃或焚烧处理,造成了严重的污染和浪费。多年以来,尽管国家多次出台法规禁止各地焚烧秸秆,但是由于秸秆回收利用成本偏高,农民的积极性并不高,焚烧事情时有发生。
针对这些情况,各地纷纷出台政策应对,某些地方甚至出台了“即刻起,发现一起,曝光一起,问责一起,如再发现一把火,乡镇党政主要领导就地免职”的“史上最严”禁烧令。
对于频繁出现的秸秆焚烧事件,不能光靠一个“禁”字来解决,应该提倡“疏堵结合”,即为秸秆找一个好去处,变废为宝。实际上,垃圾只是放错了地方的资源,科学实验表明,秸秆中含有农作物生长过程中产生的大量营养物质,如果妥善处理可将其间的营养元素留在土壤之中,供农作物继续吸收,如果制成饲料也可便于牲畜吸收养分。
目前,我国着力推行秸秆“五料化”应用,就是通过多种方法提高秸秆的利用效益,使之更有效地服务于现代农业生产。秸秆还田对增加土壤有机质、提高土地综合肥效和生产能力,起到了重要的作用;而通过秸秆沼气、秸秆固化成型燃料等方式也可将秸秆转化为清洁能源服务于人们的生产生活。从未来发展看,只有在资源化综合利用上找到好办法,让农民得到实惠,认识到秸秆的潜在价值,才能从根本上杜绝农民随手焚烧秸秆的问题。
山东莱西:玉米秸秆“一鱼三吃”
青贮做饲料、气化生能源、还田成肥料,今年秋天,山东省莱西市的70万亩玉米秸秆有了“一鱼三吃”新吃法。
莱西市畜牧局局长王仁波说,依托青岛榕昕牧业、青岛富仕奶业等企业和189处标准化奶牛养殖小区,以及瓜菜大棚户、大型秸秆气化站,大力发展畜牧业、推广生物新能源等秸秆综合利用项目,推广青贮、反应堆、气化、还田等秸秆循环综合利用模式,将70万亩玉米秸秆转化为优质饲料、清洁能源、有机肥料。
“今年,莱西50万吨玉米秸秆青贮成为奶牛‘美餐’。”王仁波说。目前,莱西奶牛存栏量达到8.8万头,玉米秸秆凭借成本低廉、营养丰富、便于青贮而成为奶牛养殖户的抢手货。有的奶牛养殖户甚至采用向农户无偿提供玉米种和麦种的方法换取玉米秸秆的预定权。
青岛榕昕牧业有限公司将800亩玉米秸秆全株青贮,总青贮量达1.2万吨。公司总经理黄绍军算了一笔账:每年收购1万多亩玉米秸秆,通过青贮成了奶牛的上好饲料,节约了成本。今年莱西市青贮玉米秸秆饲料数量将达50万吨,其中全株玉米青贮15万吨以上。
在莱西市奶牛良种场,300多头奶牛悠闲地享用着青贮的玉米秸秆。“玉米秸秆适口性好、采食量大、消化利用率高,是奶牛的优质饲料。”该场场长丁雪松说。莱西市畜牧局生产科科长王兴科说,莱西市青贮玉米秸秆50万吨,相当于节省精饲料8万余吨,价值1亿多元。
“秸秆反应堆产出的气体,不仅能控制病虫害,还可以提高甜瓜产量。”马连庄镇高格庄村瓜农高永奎说起秸秆反应堆的好处如数家珍。他种的甜瓜每亩增产30%,而且个大、质脆、味道特甜,总比别人价格卖得高。他今年种了12亩大棚甜瓜,纯收入8万多元。
莱西市推广了4000余亩秸秆生物反应堆,每个大棚每年节本增效2000元。店埠镇东庄头村采用秸秆生物反应堆技术建起一座大型秸秆气化站,常年为全村600余户直供燃气。像这样的大型秸秆气化站,莱西已建成17个,每年为每个农户节省资金七八百元。
今年,莱西还将重点推广以玉米联合收获、秸秆还田、小麦免耕播种为核心的保护性耕作技术,为玉米秸秆成肥变宝辟新径。莱西市农机局机务站站长毛光耀说,保护性耕作技术保水、保肥、保土地,土壤贮水量增加15%,水分利用率提高23%,土壤有机质增加0.06%,小麦亩产量提高10%,且保护生态环境。
河北望都:综合利用农民增收
金秋十月,河北望都县整个田间和村庄沸腾了:玉米联合收割机、播种机、秸秆青贮机和拉运玉米秸秆的车辆穿梭于田间。农民将金黄色的玉米棒子晾晒在屋顶,内心的喜悦洋溢在脸上。
“玉米秸秆可是宝喽。你瞅瞅,秸秆还田的土壤多疏松透气。”10月9日,望都县东张庄村村民陈跃进站在自家用玉米秸秆还田的10亩地里,用双手捧起一把土说:“采用秸秆还田的土壤保墒好,肥力效果明显,保水保肥能力提高,最关键的是增加农作物产量和改善品质。秸秆还田两年后,小麦、玉米每亩能增产两到三成。再也不用烧掉污染环境了,一举多得,经济和生态效益非常明显。”
望都县农业局技术推广中心站站长王建威介绍,秸秆机械化还田作为现代农业可持续发展的措施,农民尝到了秸秆循环利用的甜头,昔日秸秆焚烧的“狼烟”成为了历史。该县秸秆综合利用有三种形式,一是还田增加地力,二是加工成青贮饲料,三是卖给沼气站制沼气。“我县发展秸秆生态循环农业,秸秆得到综合利用,促进农业增效、农民增收。”
望都县玉米播种面积常年保持在22.5万亩,年产玉米秸秆100万余吨,发展奶业具有得天独厚的自然优势和巨大潜力。望都县奶牛养殖小区围绕奶源品质建设开展了一系列大动作,通过“小麦玉米—秸秆养牛—牛粪还田”的循环农业模式,向高品质的奶源种植基地迈进。张长江是一家奶牛养殖牧场负责人,建有1000亩的玉米饲料种植基地。“一般每亩玉米地产秸秆4吨,一头奶牛一年的用量是2.5亩地秸秆。”张长江介绍,通过微生物厌氧发酵和化学作用,在密闭条件下将玉米秸秆制成青贮饲料,将玉米秸秆变废为宝供牛食用。目前,该县奶牛存栏1.23万头,成为蒙牛、伊利、光明乳业集团的奶源基地。
“秸秆制沼气,是治理农村大气污染的‘美学命题’。”望都县柳陀村村民张建勇说。该县按照国家补贴、县财政担保、村民自筹的办法,在柳陀村建成占地28亩的大型联户秸秆沼气工程,采用秸秆发酵工艺将秸秆变成了清洁、高效的燃气。柳陀村的秸秆沼气站每年可消耗1300多吨玉米秸秆,产生燃气14万立方米,为全村800余户村民提供了清洁能源,在节能、降耗、减污、增效等方面实现了环境保护和经济发展的双赢。
张建勇算了笔账,一个五口之家用液化气烧水做饭,每月约花费90元;改用秸秆沼气,每立方米1.5元,每月费用不到40元,全年至少节省600多元。不仅如此,“自家8亩地的玉米秸秆还能卖1800多元。不仅家里更干净,还能赚钱。”张建勇说。