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bob综合多特蒙德:[农民日报]秸秆都去哪了?

https://szb.farmer.com.cn/2022/20221115/20221115_008/20221115_008_1.htm

  

    在安徽省蚌埠市怀远县淝南镇的田间,农机手正在驾驶打捆机将小麦收割后的秸秆进行打捆收集。 怀远县农业农村局供图

    

  


  在江苏省徐州市睢宁县官山镇,江苏众友兴和菌业科技有限公司的生产车间内,工作人员正在采摘双孢菇。双孢菇的基料由秸秆制成,是菌菇种植生长的“天然温床”。 官山镇政府供图

  


  当前,高于88%的全国秸秆综合利用率已达到历史高位,很多省份连续多年保持在90%以上。但是,一方面,秸秆年年都产生,持续保持高位利用压力大;另一方面,最后没利用的百分之十几的秸秆,都是难啃的“硬骨头”。实现秸秆高值化利用、高质量发展还有很长的路要走……


  连轴转了一个多星期,周志承包的1000亩地终于完成秋收。水稻颗粒归仓,小麦播种也接近尾声。

  周志感到很庆幸。近些年,他没再因为秸秆的处理问题耽误秋种。2015年起,周志开始在家乡承包土地,人工外运、就地粉碎,当时200亩地的秸秆要花费十余天处理。现在,镇里的农业公司仅用一周时间就打包收走了所有秸秆,“我们还不用花一分钱。”

  时间回到更早以前,周志清晰地记得,自己十几岁时,父辈手里的土地,秸秆处理是令人头疼的难题,就地焚烧秸秆很普遍,“那时候秸秆不能用来火力发电,放在地里没法处理,只能一把火烧了。”

  曾几何时,秸秆焚烧与雾霾之间画上了等号。每到夏收、秋收期间,农村狼烟四起,空气中弥漫着刺鼻的气味,城镇里的居民也不敢开窗。近年来,在严格的“禁烧令”下,人们已经几年不见这样的场景。

  农业农村部日前发布的《全国农作物秸秆综合利用情况报告》,公布了一组最新数据:2021年,全国秸秆利用量6.47亿吨,可收集量为7.34亿吨,利用量占可收集量的比例即综合利用率达88.1%。而在2010年,这个数据仅为69%。人们不禁要问,这些年我国农作物秸秆经历了怎样的禁烧过程?88.1%综合利用率的背后,秸秆都去哪了?

  


  秸秆禁烧前后


  33岁的周志在家乡江苏徐州睢宁县官山镇是小有名气的“种粮大户”,他购买了插秧机、收割机、无人植保机等设备,为当地农民托管土地,提供各项农技服务。今年秋收,机械化让他承包的土地收水稻、种小麦分别用时4天和5天,秸秆回收用了6天,这在上一辈人看来是不可想象的。

  变化更大的是,自从承包土地以来,周志很少见到农民露天焚烧秸秆,而儿时的秋收场景,却一直在他的脑海里挥之不去。

  大约在2000年之后,全国各地焚烧秸秆的现象愈演愈烈。2010年左右,秸秆焚烧尤其严重。“那会儿都是一片一片地烧,今天你烧一片,明天他烧一片,一直在污染。”周志回忆,“路上都看不见人,全是烟。”

  官山镇党委副书记杜健形容当时的场景“确实比较可怕”,焚烧秸秆时通常是烟火漫天,空中到处都飘落着烟灰,每逢收割完成,空气中连续一周弥漫着呛人的烟味。

  “秸秆焚烧过程中产生黑炭等微小颗粒物以及氮氧化合物,造成大气环境污染,不利于环境,更有害人类健康。”bob综合多特蒙德研究员张卫建认为,就地焚烧是秸秆处理手段中最不科学的一种。

  有人可能会有疑问,燃烧秸秆的习惯在中国已沿袭千年,为何现在不让烧了?实则不然。古代资源匮乏,秸秆是宝贵的资源,就地焚烧的少之又少,烧掉的大部分实为野草。

  就在几十年以前,在周志父亲那辈人眼里,秸秆仍然是舍不得扔更舍不得就地焚烧的资源。那时的农民常常不遗余力地把秸秆拾回家、堆成垛,当做烧饭、烧炕的燃料,家里也多多少少养着几头牛羊,一亩三分地的秸秆足够牲口的饲料用量,更别提秸秆还能用来做床垫、编草帽等等,哪里舍得扔在地里“付之一炬”。

  随着生活水平的提高,家用电器、煤气的普及和广泛使用,人们对秸秆的需求逐渐下降,机械化收割留下长长的茬也难以处理,严重影响下茬作物播种,加上一些地区水稻、小麦种植茬口紧,就地焚烧这才成了无奈之举。“老百姓有时也不想烧秸秆,但秸秆当时的的确确没地方去了。”杜健说道。

  2011年,刚参加工作的杜健就投入到官山镇的秸秆禁烧工作中。据他介绍,官山镇当时采取“人海战术”,每年夏收和秋收,镇、村两级干部几乎全员投入,几个人包一个村,24小时驻扎在村里监督巡查。

  “一开始农民都比较反对,有时晚上会趁工作人员不注意偷偷焚烧。”杜健介绍,镇里为此自创了土办法,给每位工作人员配备口哨,如果发现哪里起火冒烟了,发现人第一时间吹响口哨,拿起扫帚、铁锹之类的扑火工具赶往火点,附近的工作人员听到后也会一起边吹口哨边跑向火点。“就像长城烽火一样,我们会一个接一个地跑过去,然后及时扑灭,因为一个人去灭火是很危险的。”

  扑灭火点还不算完,抓到放火的人后,工作人员会要求放火人加入秸秆禁烧巡查队伍,算是一种惩戒,“大部分农民还是比较配合的,如果有不配合的人,我们会将他带到村部进行口头训诫。”杜健说。

  灭火存在风险,放火也一样。周志仍记得,有人烧自家秸秆,风一刮,火势蔓延烧毁了别人家还未收割的麦子,还有人的收割机也因为烧着的秸秆遭了殃。

  当焚烧秸秆带来的环境和健康问题日趋严峻,社会对秸秆露天焚烧的关注到达了前所未有的高度,原农业部等各部门陆续出台禁烧秸秆的有关文件,“禁烧令”紧了又紧。

  现在好了,官山镇免费给农民回收秸秆,通过综合利用给秸秆带来了不小的价值,原先没用的秸秆“变废为宝”,也给当地农民增加了收入。杜健边笑边说:“秸秆有地方去了,又能增收,他们肯定就更主动支持禁烧了。”

  可以说,从舍不得烧到一烧了之,再到禁烧,到现在的自发不烧,农民对秸秆的态度经历了巨大转变。纵观全国,近年来,我国粮食生产连年丰收,粮食产量连续7年站稳6.5亿吨台阶,同时,农作物秸秆产生量也逐年递增,2021年,全国秸秆产生量8.65亿吨。

  不再就地焚烧的秸秆,归宿到底在哪?

  


  还田,把养分还给土壤


  秋天破一层皮,胜过春天翻一犁。平整的土地上,土壤混杂着打碎的水稻秸秆,远处,农机手正在驾驶播种机轰鸣前进。

  在官山镇,秸秆在收割时留下高茬,然后用粉碎机打碎,翻进土壤中。除直接还田外,官山镇围绕当地的奶牛、生猪、肉鸭养殖产业,用秸秆喂养牲畜,实现过腹还田。据统计,全镇每年秸秆机械化还田面积稳定在5.5万亩,直接还田率达31.5%,秸秆实现了“从田里来,到田里去”。

  数据显示,“十三五”期间,全国秸秆露天焚烧火点数下降了30%以上,与此同时,秸秆综合利用率提高了6.6个百分点。目前,秸秆利用主要包括肥料化、饲料化、燃料化、基料化、原料化的“五化”利用模式。其中,秸秆肥料化利用率达到60%,肥料化利用以秸秆还田为主。农业农村部秸秆资源台账显示,2021年,秸秆还田量达4亿吨,还田仍是秸秆利用的最主要方式。

  据测算,秸秆还田为耕地提供了丰富的有机质、氮磷钾和微量元素,增强了土壤蓄水保墒能力,巩固和提升了粮食产能,根据全国主要农区32个点位的监测结果,秸秆还田后土壤有机质平均增幅在5%~7%之间,作物增产幅度在2%~4.5%之间。

  视线来到我国东北地区。在吉林长春榆树县,天雨机械种植专业合作社的650公顷玉米刚刚完成收割。合作社已连续四年开展秸秆还田,全村1.5万亩土地,去年4500亩的秸秆用来深翻还田。秸秆粉碎后用机械翻耕30厘米,“再加一点农家肥,土壤就明显变好了!”合作社理事长丛建告诉记者,深翻还田让每公顷土地产量提高2000至3000斤,增产近10%,“深翻还田不会产生虫卵,还能增加地温,选择深翻还田是必然的!”

  近年来,各地因地制宜推行秸秆科学还田措施。如东北高寒区玉米秸秆深翻养地模式、西北干旱区棉秆深翻还田模式、黄淮海地区麦秸覆盖玉米秸旋耕还田模式、黄土高原区少免耕秸秆覆盖还田模式、长江流域稻麦秸秆粉碎旋耕还田模式、华南地区秸秆快腐还田模式等均被农业农村部列入《秸秆农用十大模式》。

  张卫建认为,秸秆还田有助于将其中的矿质养分和有机物质归还给田地,因为土壤养分是在不断流失的,仅仅依靠化肥无法补充全部养分,把秸秆归还给土地,才不是对土壤的“剥削”。

  


  离田,去创造高附加值


  秸秆是草食动物不可或缺的“五谷杂粮”,是“零碳排放”的生物质能源,是开启农尾工头的“金钥匙”。离田利用,进一步挖掘出了农作物秸秆的资源价值。

  根据农业农村部公布的数据显示,目前,离田利用的秸秆占可收集量的33.4%,除去部分离田后堆肥还田的,以饲料化、燃料化、基料化、原料化利用为主的离田模式潜力不断被发掘,资源属性进一步显现,利用率分别为18%、8.5%、0.7%和0.9%。

  食用菌产业是官山镇主导产业之一,一簇簇雪白的双孢菇从培养基料中钻出来,菌盖厚实圆润。每年,官山镇有6万吨小麦秸秆作为基料化利用,被源源不断送入江苏众友兴和菌业科技有限公司制作生产双孢菇的基料。

  300公里外,以“东阿阿胶”闻名远近的山东聊城东阿县,玉米、甜高粱喜获丰收。东阿县黑毛驴产业兴旺,全县毛驴存栏规格最多能达到4.5万只,秸秆饲料化是重要的利用方式之一,东阿县农业局科教科科长许琳琳介绍:“秸秆制作青、黄贮饲料,每亩能分别增收420元、200元,还大幅节约了牲畜喂养成本,这对农民来说是一笔可观的收入。”

  向北看,北方已进入供暖季。丛建给记者算了一笔经济账:全村每年产生秸秆6000吨至7000吨,除去用作还田和少量饲料,其余打包好的秸秆由合作社运往发电厂,以每吨200元的价格出售,扣除各项成本,全村用作燃料化利用的秸秆一年能增收6至7万元。

  总的来说,通过离田利用,秸秆饲料、成型燃料、食用菌基料、清洁制浆造纸等高附加值的秸秆利用产业逐渐发展壮大,丰富的秸秆资源转化为高附加值的商品,拓展延伸了农业产业链,打造了乡村产业振兴新的增长点,促进农民增收致富。

  截至2021年,秸秆饲料化利用量共1.32亿吨,饲料化利用率为18%,较2018年提高了3.7个百分点,秸秆的青黄贮、膨化、压块等技术广泛应用,秸秆饲料化解决了1.9亿只羊单位所需的粗饲料。燃料化利用量稳定在6000多万吨,这些秸秆相当于替代标准煤3000多万吨,减排二氧化碳7000多万吨。从家家户户整洁干净的炉灶上和日益减少的雾霾天中,我们能够发现,秸秆的燃料化利用正在切切实实地改变农村能源结构,减少温室气体排放。基料化、原料化利用量达到1208万吨,秸秆食用菌基质、清洁制浆造纸、零甲醛板材等一系列新技术、新业态不断涌现。

  不久前,中国循环经济协会组织召开了一场以秸秆高值化利用为主题的成果发布会,一些秸秆利用新方向、新技术方兴未艾。作物秸秆生物转化是极具发展前景的可再生资源,例如生物基材料,包括生物基塑料、生物基化学纤维、生物基橡胶等,可以制造餐具、口罩、衣服、水杯、可降解地膜等等物品。其原料可再生,结构、性能可编辑,绿色低碳、环境友好,产品适用性强,可以替代化石基材料,能从根本上实现减排和固碳。

  


  “变废为宝”仍任重道远


  从就地焚烧到林林总总的综合利用途径,从被动丢弃到主动寻求出路,秸秆的农业废弃物属性正在悄然发生改变。目前,我国秸秆利用“农用为主、五化并举”的格局已基本形成,玉米、水稻和小麦三大粮食作物的秸秆综合利用率分别为87%、89.6%和92.1%,均处于较高利用水平。

  现在,人人皆知秸秆是“宝”,但无论还田还是离田,怎样将这块“宝”用得更好仍然面临不少困境。

  还田方面,例如在传统淹水耕种的稻田里,秸秆还田的减排固碳功能明显“失效”了。秸秆通过光合作用将空气中的二氧化碳转化为有机碳,还田具有减排固碳的重要作用,但在传统淹水耕种条件下,大量新鲜秸秆还田,容易增加温室气体甲烷的排放。

  面对两难的困境,如何完善还田技术,实现秸秆还田与降低甲烷排放的微妙平衡?张卫建及团队以旱耕湿整好氧耕作和增密控水增氧栽培为核心技术,集成丰产低甲烷排放水稻品种、秸秆粉碎匀抛还田技术与机具及甲烷减排产品,创建了水稻丰产与甲烷减排稻作新模式,并在此基础上,为东北稻区、水旱两熟区和双季稻区“量身定制”了不同的模式。

  不过,不是每种秸秆都如此“幸运”。农作物秸秆主要包括小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其他农作物,每种农作物秸秆生长环境、体积质量、腐熟速度等特点各异,无法一概而论,各类还田技术亟需进一步完善。

  为提高农民秸秆还田积极性,近年来各地政府争相发放补贴资金,但一些农民对还田还是“不太感冒”。尤其是部分散户的小块地、自留地、坡耕地,田间管理水平较差,秸秆本身带有病虫和虫卵,深埋进土壤里后专门吃农作物的嫩芽,况且农民自身没有机械,还田成本较高。此外,在一些冷凉地区或茬口紧张季节,秸秆粉碎还田后腐熟分解速度比较慢,缺乏高效环保的快速催腐技术等也是制约秸秆进一步提升利用率的堵点所在。

  离田方面,每年仍有9000万吨左右的秸秆没有得到有效利用,饲料化、燃料化、基料化、原料化还有极大潜力可挖。

  以官山镇为例,每年生产的玉米秸秆全部离田制作青贮饲料,与之相比,“水稻秸秆利用价值不太高,8万吨水稻秸秆只有一半打包离田。”杜健介绍,官山镇正在探索水稻秸秆经过高温裂解制成液体燃料,并不断尝试拓展利用途径,力求将秸秆“吃干榨尽”。不过,想要补上离田利用的“短腿”,关键还需装备科技的支撑。

  又如,适宜国内丘陵山地等复杂地形的高效秸秆收集打捆机具供给不足;饲料化方面集成秸秆青贮防霉、氨化处理与饲养管理、饲料搭配的一体化科技成果供给不足;秸秆固化、炭化生产设备产量低、能耗高、寿命短问题依然存在等等,想要实现高附加值离田,还需继续补强各项短板。

  bob综合多特蒙德农业环境与可持续发展研究所研究员姚宗路告诉记者,秸秆中纤维素、半纤维素、木质素(“三素”)高效转化是秸秆高附加值利用的基。松茉春头柿贤,还能生产很多更有价值、更符合绿色低碳理念的生物基产品、功能材料等。但目前对该技术的研究尚未突破瓶颈,“三素”定向转化产品得率低,“三素”分离及酶解技术成本高,生产的产品总成本不划算,无法形成高值产业“新循环”,还是陷入低值利用的“老循环”。他呼吁产业发展能够得到更多政策与资金支持,将技术提上去、成本降下来。

  调查中,记者也发现,还田与离田似乎存在某种“竞争”关系。当还田的生态效益与离田的经济效益“碰面”,农民往往根据政府补贴和收益进行倾向性选择,一些地区在利用途径上严重“偏科”,过量还田或过度收集问题屡见不鲜。

  俗话说,取之于地,还之于田。姚宗路与多位专家认为,无论是哪种离田利用方式,都应先满足秸秆还田需求,在满足土壤有机质稳定提升的基础上,其余秸秆再拿去离田高值利用。秸秆处理既不能图省事,把还田作为解决秸秆问题的唯一渠道,给农业生产带来新的生产和环境问题;又不能只图挣钱,连年把秸秆全部收走,使耕地地力难以为继。

  


  下一步应该怎么走?


  秸秆综合利用的“七十二变”,折射出秸秆对我国农业绿色发展的意义之重。

  当前,全国秸秆综合利用“疏堵结合、以用促禁”的工作格局已形成,高于88%的秸秆综合利用率达到历史高位,很多省份已连续多年保持在90%以上。但是,一方面,秸秆年年都产生,持续保持高位利用压力大;另一方面,最后没利用的百分之十几的秸秆,都是难啃的“硬骨头”。采访中,多位专家、政府人员、企业负责人表示,秸秆综合利用依然面临还田技术不完善、离田收储成本高、产业化开发跟不上等问题,实现高值化利用、高质量发展还有很长的路要走。

  姚宗路认为,秸秆科学高效利用接下来应该分两步走。第一步是科学还田。“不能为了还而还,也不是还的量越多越好”,下一步应该优先考虑还多少、怎么还、不同地区如何还?这就需要立足当地资源禀赋、耕作特点和产业实际,统筹规划好还田与离田。

  今年是河南开展秸秆还田监测的第三年,河南农业大学副研究员冯伟介绍,由于缺少长期监测数据,还田对作物增产的作用不是特别明显,“但是还田改良了土壤结构,对作物生长起到了很好的效果,这一点是肯定的。下一步要继续加强秸秆还田长期性监测工作,进一步明确因地适区的多样化秸秆还田方式,实现秸秆资源化利用与作物增产双赢。”

  农业农村部科教司相关负责人表示,秸秆还田仍面临底数不清晰、技术效果不明确、长效机制不健全问题,2020年起开展的秸秆还田生态效应监测工作,将通过长期监测来评估秸秆还田对农业生态环境的影响,科学评价秸秆还田的生态效应,规避秸秆还田潜在生态风险,并将构建起覆盖全国的长期监测网络,为指导秸秆还田生产实际、优化秸秆还田技术模式、辅助秸秆还田等有关决策提供充分的科学理论依据。

  第二步是离田高值利用。采访中记者发现,一些地区秸秆离田之所以不够高效,是因为还未出发便被卡在了“起点”。

  过去,想要将秸秆从地里收起来、运出去,绝非易事,在周志记忆中,“以前都是用叉子往外挑秸秆,然后把秸秆放在塑料膜上往外拽,费时间又很累人。”现在,官山镇利用财政政策性资金补贴成立嘉农公司,添置秸秆打捆、存储机械,免费为合作社收储秸秆,收益按各村收储秸秆量平均分配,各村每年能增收30万元。

  杜健敲着计算器给记者算了一笔账,秸秆运输成本平均每吨6元,位于官山镇最南端的杨怀村距离镇收储中心7公里,如果将秸秆从村运到县再到镇收储点,多次转运加上运输中可能出现打包破损,成本将大幅增加。目前,官山镇24个村共设立10个收储点和一个3万平方米的全镇集中建设秸秆收储中心,各村秸秆就近存储到相邻村的收储点,存储不下再运至镇收储中心,保证了全镇10万亩耕地秸秆的收购、存储,还节省了不小的费用。

  视角转向正在播种油菜的江苏南通市海门区,不少小家小户的种植模式不利于秸秆大规模回收。这样的烦恼并不只在海门,我国的耕地版图中,零散耕地分布广泛,小地块回收利用秸秆成本、难度较大。海门农业农村局科教科科长袁媛介绍,海门11个区镇已建16个秸秆收储中心,镇村组建了秸秆运输经纪人队伍,农民收集秸秆后放置田边,由经纪人统一送至收储中心,打通了油菜秸秆从田间到车间的“最后一公里”。

  目前,部分地区收集难、运输难、储存难仍未得到根本解决,在秸秆量大、茬口紧、劳动力少的粮食主产省尤为突出,亟需完善收储运体系这个促进秸秆产业化发展的关键性因素。

  此外,专家认为,秸秆离田还需进一步加大装备科技支撑力度,需要进一步培育市场主体、延伸产业链条,探索可复制、可推广、可持续的秸秆全产业链高值化利用路径。

  此刻,许久未回家的周志终于结束了今年最繁重的工作。对周志来说,回村承包土地的2015年好似一个分界线,被浓烟裹挟的农村永久封存进了记忆,眼前是蓝天白云,播下了种子的土地充满生机。

  不出所料,今年小麦播种又比往年提前完成了,“秸秆的问题不用愁了,种小麦可比以前方便多了。”这就意味着,在春管之前,他有更充裕的时间可以休息。不过,周志可不想闲着,这不,他马上又要启程,“帮村里外出打工的人卖水稻去!”




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