2022-11-15 10:05:09
當前,高于88%的全國秸稈綜合利用率已達到歷史高位,很多省份連續(xù)多年保持在90%以上。但是,一方面,秸稈年年都產生,持續(xù)保持高位利用壓力大;另一方面,最后沒利用的百分之十幾的秸稈,都是難啃的“硬骨頭”。實現(xiàn)秸稈高值化利用、高質量發(fā)展還有很長的路要走……
連軸轉了一個多星期,周志承包的1000畝地終于完成秋收。水稻顆粒歸倉,小麥播種也接近尾聲。
周志感到很慶幸。近些年,他沒再因為秸稈的處理問題耽誤秋種。2015年起,周志開始在家鄉(xiāng)承包土地,人工外運、就地粉碎,當時200畝地的秸稈要花費十余天處理?,F(xiàn)在,鎮(zhèn)里的農業(yè)公司僅用一周時間就打包收走了所有秸稈,“我們還不用花一分錢?!?/p>
時間回到更早以前,周志清晰地記得,自己十幾歲時,父輩手里的土地,秸稈處理是令人頭疼的難題,就地焚燒秸稈很普遍,“那時候秸稈不能用來火力發(fā)電,放在地里沒法處理,只能一把火燒了。”
曾幾何時,秸稈焚燒與霧霾之間畫上了等號。每到夏收、秋收期間,農村狼煙四起,空氣中彌漫著刺鼻的氣味,城鎮(zhèn)里的居民也不敢開窗。近年來,在嚴格的“禁燒令”下,人們已經幾年不見這樣的場景。
農業(yè)農村部日前發(fā)布的《全國農作物秸稈綜合利用情況報告》,公布了一組最新數(shù)據(jù):2021年,全國秸稈利用量6.47億噸,可收集量為7.34億噸,利用量占可收集量的比例即綜合利用率達88.1%。而在2010年,這個數(shù)據(jù)僅為69%。人們不禁要問,這些年我國農作物秸稈經歷了怎樣的禁燒過程?88.1%綜合利用率的背后,秸稈都去哪了?
秸稈禁燒前后
33歲的周志在家鄉(xiāng)江蘇徐州睢寧縣官山鎮(zhèn)是小有名氣的“種糧大戶”,他購買了插秧機、收割機、無人植保機等設備,為當?shù)剞r民托管土地,提供各項農技服務。今年秋收,機械化讓他承包的土地收水稻、種小麥分別用時4天和5天,秸稈回收用了6天,這在上一輩人看來是不可想象的。
變化更大的是,自從承包土地以來,周志很少見到農民露天焚燒秸稈,而兒時的秋收場景,卻一直在他的腦海里揮之不去。
大約在2000年之后,全國各地焚燒秸稈的現(xiàn)象愈演愈烈。2010年左右,秸稈焚燒尤其嚴重?!澳菚憾际且黄黄責?,今天你燒一片,明天他燒一片,一直在污染。”周志回憶,“路上都看不見人,全是煙。”
官山鎮(zhèn)黨委副書記杜健形容當時的場景“確實比較可怕”,焚燒秸稈時通常是煙火漫天,空中到處都飄落著煙灰,每逢收割完成,空氣中連續(xù)一周彌漫著嗆人的煙味。
“秸稈焚燒過程中產生黑炭等微小顆粒物以及氮氧化合物,造成大氣環(huán)境污染,不利于環(huán)境,更有害人類健康?!敝袊r業(yè)科學院作物科學研究所研究員張衛(wèi)建認為,就地焚燒是秸稈處理手段中最不科學的一種。
有人可能會有疑問,燃燒秸稈的習慣在中國已沿襲千年,為何現(xiàn)在不讓燒了?實則不然。古代資源匱乏,秸稈是寶貴的資源,就地焚燒的少之又少,燒掉的大部分實為野草。
就在幾十年以前,在周志父親那輩人眼里,秸稈仍然是舍不得扔更舍不得就地焚燒的資源。那時的農民常常不遺余力地把秸稈拾回家、堆成垛,當做燒飯、燒炕的燃料,家里也多多少少養(yǎng)著幾頭牛羊,一畝三分地的秸稈足夠牲口的飼料用量,更別提秸稈還能用來做床墊、編草帽等等,哪里舍得扔在地里“付之一炬”。
隨著生活水平的提高,家用電器、煤氣的普及和廣泛使用,人們對秸稈的需求逐漸下降,機械化收割留下長長的茬也難以處理,嚴重影響下茬作物播種,加上一些地區(qū)水稻、小麥種植茬口緊,就地焚燒這才成了無奈之舉。“老百姓有時也不想燒秸稈,但秸稈當時的的確確沒地方去了?!倍沤≌f道。
2011年,剛參加工作的杜健就投入到官山鎮(zhèn)的秸稈禁燒工作中。據(jù)他介紹,官山鎮(zhèn)當時采取“人海戰(zhàn)術”,每年夏收和秋收,鎮(zhèn)、村兩級干部幾乎全員投入,幾個人包一個村,24小時駐扎在村里監(jiān)督巡查。
“一開始農民都比較反對,有時晚上會趁工作人員不注意偷偷焚燒。”杜健介紹,鎮(zhèn)里為此自創(chuàng)了土辦法,給每位工作人員配備口哨,如果發(fā)現(xiàn)哪里起火冒煙了,發(fā)現(xiàn)人第一時間吹響口哨,拿起掃帚、鐵鍬之類的撲火工具趕往火點,附近的工作人員聽到后也會一起邊吹口哨邊跑向火點?!熬拖耖L城烽火一樣,我們會一個接一個地跑過去,然后及時撲滅,因為一個人去滅火是很危險的?!?/p>
撲滅火點還不算完,抓到放火的人后,工作人員會要求放火人加入秸稈禁燒巡查隊伍,算是一種懲戒,“大部分農民還是比較配合的,如果有不配合的人,我們會將他帶到村部進行口頭訓誡?!倍沤≌f。
滅火存在風險,放火也一樣。周志仍記得,有人燒自家秸稈,風一刮,火勢蔓延燒毀了別人家還未收割的麥子,還有人的收割機也因為燒著的秸稈遭了殃。
當焚燒秸稈帶來的環(huán)境和健康問題日趨嚴峻,社會對秸稈露天焚燒的關注到達了前所未有的高度,原農業(yè)部等各部門陸續(xù)出臺禁燒秸稈的有關文件,“禁燒令”緊了又緊。
現(xiàn)在好了,官山鎮(zhèn)免費給農民回收秸稈,通過綜合利用給秸稈帶來了不小的價值,原先沒用的秸稈“變廢為寶”,也給當?shù)剞r民增加了收入。杜健邊笑邊說:“秸稈有地方去了,又能增收,他們肯定就更主動支持禁燒了?!?/p>
可以說,從舍不得燒到一燒了之,再到禁燒,到現(xiàn)在的自發(fā)不燒,農民對秸稈的態(tài)度經歷了巨大轉變??v觀全國,近年來,我國糧食生產連年豐收,糧食產量連續(xù)7年站穩(wěn)6.5億噸臺階,同時,農作物秸稈產生量也逐年遞增,2021年,全國秸稈產生量8.65億噸。
不再就地焚燒的秸稈,歸宿到底在哪?
還田,把養(yǎng)分還給土壤
秋天破一層皮,勝過春天翻一犁。平整的土地上,土壤混雜著打碎的水稻秸稈,遠處,農機手正在駕駛播種機轟鳴前進。
在官山鎮(zhèn),秸稈在收割時留下高茬,然后用粉碎機打碎,翻進土壤中。除直接還田外,官山鎮(zhèn)圍繞當?shù)氐哪膛!⑸i、肉鴨養(yǎng)殖產業(yè),用秸稈喂養(yǎng)牲畜,實現(xiàn)過腹還田。據(jù)統(tǒng)計,全鎮(zhèn)每年秸稈機械化還田面積穩(wěn)定在5.5萬畝,直接還田率達31.5%,秸稈實現(xiàn)了“從田里來,到田里去”。
數(shù)據(jù)顯示,“十三五”期間,全國秸稈露天焚燒火點數(shù)下降了30%以上,與此同時,秸稈綜合利用率提高了6.6個百分點。目前,秸稈利用主要包括肥料化、飼料化、燃料化、基料化、原料化的“五化”利用模式。其中,秸稈肥料化利用率達到60%,肥料化利用以秸稈還田為主。農業(yè)農村部秸稈資源臺賬顯示,2021年,秸稈還田量達4億噸,還田仍是秸稈利用的最主要方式。
據(jù)測算,秸稈還田為耕地提供了豐富的有機質、氮磷鉀和微量元素,增強了土壤蓄水保墑能力,鞏固和提升了糧食產能,根據(jù)全國主要農區(qū)32個點位的監(jiān)測結果,秸稈還田后土壤有機質平均增幅在5%~7%之間,作物增產幅度在2%~4.5%之間。
視線來到我國東北地區(qū)。在吉林長春榆樹縣,天雨機械種植專業(yè)合作社的650公頃玉米剛剛完成收割。合作社已連續(xù)四年開展秸稈還田,全村1.5萬畝土地,去年4500畝的秸稈用來深翻還田。秸稈粉碎后用機械翻耕30厘米,“再加一點農家肥,土壤就明顯變好了!”合作社理事長叢建告訴記者,深翻還田讓每公頃土地產量提高2000至3000斤,增產近10%,“深翻還田不會產生蟲卵,還能增加地溫,選擇深翻還田是必然的!”
近年來,各地因地制宜推行秸稈科學還田措施。如東北高寒區(qū)玉米秸稈深翻養(yǎng)地模式、西北干旱區(qū)棉稈深翻還田模式、黃淮海地區(qū)麥秸覆蓋玉米秸旋耕還田模式、黃土高原區(qū)少免耕秸稈覆蓋還田模式、長江流域稻麥秸稈粉碎旋耕還田模式、華南地區(qū)秸稈快腐還田模式等均被農業(yè)農村部列入《秸稈農用十大模式》。
張衛(wèi)建認為,秸稈還田有助于將其中的礦質養(yǎng)分和有機物質歸還給田地,因為土壤養(yǎng)分是在不斷流失的,僅僅依靠化肥無法補充全部養(yǎng)分,把秸稈歸還給土地,才不是對土壤的“剝削”。
離田,去創(chuàng)造高附加值
秸稈是草食動物不可或缺的“五谷雜糧”,是“零碳排放”的生物質能源,是開啟農尾工頭的“金鑰匙”。離田利用,進一步挖掘出了農作物秸稈的資源價值。
根據(jù)農業(yè)農村部公布的數(shù)據(jù)顯示,目前,離田利用的秸稈占可收集量的33.4%,除去部分離田后堆肥還田的,以飼料化、燃料化、基料化、原料化利用為主的離田模式潛力不斷被發(fā)掘,資源屬性進一步顯現(xiàn),利用率分別為18%、8.5%、0.7%和0.9%。
食用菌產業(yè)是官山鎮(zhèn)主導產業(yè)之一,一簇簇雪白的雙孢菇從培養(yǎng)基料中鉆出來,菌蓋厚實圓潤。每年,官山鎮(zhèn)有6萬噸小麥秸稈作為基料化利用,被源源不斷送入江蘇眾友興和菌業(yè)科技有限公司制作生產雙孢菇的基料。
300公里外,以“東阿阿膠”聞名遠近的山東聊城東阿縣,玉米、甜高粱喜獲豐收。東阿縣黑毛驢產業(yè)興旺,全縣毛驢存欄規(guī)格最多能達到4.5萬只,秸稈飼料化是重要的利用方式之一,東阿縣農業(yè)局科教科科長許琳琳介紹:“秸稈制作青、黃貯飼料,每畝能分別增收420元、200元,還大幅節(jié)約了牲畜喂養(yǎng)成本,這對農民來說是一筆可觀的收入?!?/p>
向北看,北方已進入供暖季。叢建給記者算了一筆經濟賬:全村每年產生秸稈6000噸至7000噸,除去用作還田和少量飼料,其余打包好的秸稈由合作社運往發(fā)電廠,以每噸200元的價格出售,扣除各項成本,全村用作燃料化利用的秸稈一年能增收6至7萬元。
總的來說,通過離田利用,秸稈飼料、成型燃料、食用菌基料、清潔制漿造紙等高附加值的秸稈利用產業(yè)逐漸發(fā)展壯大,豐富的秸稈資源轉化為高附加值的商品,拓展延伸了農業(yè)產業(yè)鏈,打造了鄉(xiāng)村產業(yè)振興新的增長點,促進農民增收致富。
截至2021年,秸稈飼料化利用量共1.32億噸,飼料化利用率為18%,較2018年提高了3.7個百分點,秸稈的青黃貯、膨化、壓塊等技術廣泛應用,秸稈飼料化解決了1.9億只羊單位所需的粗飼料。燃料化利用量穩(wěn)定在6000多萬噸,這些秸稈相當于替代標準煤3000多萬噸,減排二氧化碳7000多萬噸。從家家戶戶整潔干凈的爐灶上和日益減少的霧霾天中,我們能夠發(fā)現(xiàn),秸稈的燃料化利用正在切切實實地改變農村能源結構,減少溫室氣體排放?;匣?、原料化利用量達到1208萬噸,秸稈食用菌基質、清潔制漿造紙、零甲醛板材等一系列新技術、新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)。
不久前,中國循環(huán)經濟協(xié)會組織召開了一場以秸稈高值化利用為主題的成果發(fā)布會,一些秸稈利用新方向、新技術方興未艾。作物秸稈生物轉化是極具發(fā)展前景的可再生資源,例如生物基材料,包括生物基塑料、生物基化學纖維、生物基橡膠等,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,結構、性能可編輯,綠色低碳、環(huán)境友好,產品適用性強,可以替代化石基材料,能從根本上實現(xiàn)減排和固碳。
“變廢為寶”仍任重道遠
從就地焚燒到林林總總的綜合利用途徑,從被動丟棄到主動尋求出路,秸稈的農業(yè)廢棄物屬性正在悄然發(fā)生改變。目前,我國秸稈利用“農用為主、五化并舉”的格局已基本形成,玉米、水稻和小麥三大糧食作物的秸稈綜合利用率分別為87%、89.6%和92.1%,均處于較高利用水平。
現(xiàn)在,人人皆知秸稈是“寶”,但無論還田還是離田,怎樣將這塊“寶”用得更好仍然面臨不少困境。
還田方面,例如在傳統(tǒng)淹水耕種的稻田里,秸稈還田的減排固碳功能明顯“失效”了。秸稈通過光合作用將空氣中的二氧化碳轉化為有機碳,還田具有減排固碳的重要作用,但在傳統(tǒng)淹水耕種條件下,大量新鮮秸稈還田,容易增加溫室氣體甲烷的排放。
面對兩難的困境,如何完善還田技術,實現(xiàn)秸稈還田與降低甲烷排放的微妙平衡?張衛(wèi)建及團隊以旱耕濕整好氧耕作和增密控水增氧栽培為核心技術,集成豐產低甲烷排放水稻品種、秸稈粉碎勻拋還田技術與機具及甲烷減排產品,創(chuàng)建了水稻豐產與甲烷減排稻作新模式,并在此基礎上,為東北稻區(qū)、水旱兩熟區(qū)和雙季稻區(qū)“量身定制”了不同的模式。
不過,不是每種秸稈都如此“幸運”。農作物秸稈主要包括小麥、水稻、玉米、薯類、油料、棉花、甘蔗和其他農作物,每種農作物秸稈生長環(huán)境、體積質量、腐熟速度等特點各異,無法一概而論,各類還田技術亟需進一步完善。
為提高農民秸稈還田積極性,近年來各地政府爭相發(fā)放補貼資金,但一些農民對還田還是“不太感冒”。尤其是部分散戶的小塊地、自留地、坡耕地,田間管理水平較差,秸稈本身帶有病蟲和蟲卵,深埋進土壤里后專門吃農作物的嫩芽,況且農民自身沒有機械,還田成本較高。此外,在一些冷涼地區(qū)或茬口緊張季節(jié),秸稈粉碎還田后腐熟分解速度比較慢,缺乏高效環(huán)保的快速催腐技術等也是制約秸稈進一步提升利用率的堵點所在。
離田方面,每年仍有9000萬噸左右的秸稈沒有得到有效利用,飼料化、燃料化、基料化、原料化還有極大潛力可挖。
以官山鎮(zhèn)為例,每年生產的玉米秸稈全部離田制作青貯飼料,與之相比,“水稻秸稈利用價值不太高,8萬噸水稻秸稈只有一半打包離田?!倍沤〗榻B,官山鎮(zhèn)正在探索水稻秸稈經過高溫裂解制成液體燃料,并不斷嘗試拓展利用途徑,力求將秸稈“吃干榨盡”。不過,想要補上離田利用的“短腿”,關鍵還需裝備科技的支撐。
又如,適宜國內丘陵山地等復雜地形的高效秸稈收集打捆機具供給不足;飼料化方面集成秸稈青貯防霉、氨化處理與飼養(yǎng)管理、飼料搭配的一體化科技成果供給不足;秸稈固化、炭化生產設備產量低、能耗高、壽命短問題依然存在等等,想要實現(xiàn)高附加值離田,還需繼續(xù)補強各項短板。
中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研究員姚宗路告訴記者,秸稈中纖維素、半纖維素、木質素(“三素”)高效轉化是秸稈高附加值利用的基礎,除了生產能源和肥料外,還能生產很多更有價值、更符合綠色低碳理念的生物基產品、功能材料等。但目前對該技術的研究尚未突破瓶頸,“三素”定向轉化產品得率低,“三素”分離及酶解技術成本高,生產的產品總成本不劃算,無法形成高值產業(yè)“新循環(huán)”,還是陷入低值利用的“老循環(huán)”。他呼吁產業(yè)發(fā)展能夠得到更多政策與資金支持,將技術提上去、成本降下來。
調查中,記者也發(fā)現(xiàn),還田與離田似乎存在某種“競爭”關系。當還田的生態(tài)效益與離田的經濟效益“碰面”,農民往往根據(jù)政府補貼和收益進行傾向性選擇,一些地區(qū)在利用途徑上嚴重“偏科”,過量還田或過度收集問題屢見不鮮。
俗話說,取之于地,還之于田。姚宗路與多位專家認為,無論是哪種離田利用方式,都應先滿足秸稈還田需求,在滿足土壤有機質穩(wěn)定提升的基礎上,其余秸稈再拿去離田高值利用。秸稈處理既不能圖省事,把還田作為解決秸稈問題的唯一渠道,給農業(yè)生產帶來新的生產和環(huán)境問題;又不能只圖掙錢,連年把秸稈全部收走,使耕地地力難以為繼。
下一步應該怎么走?
秸稈綜合利用的“七十二變”,折射出秸稈對我國農業(yè)綠色發(fā)展的意義之重。
當前,全國秸稈綜合利用“疏堵結合、以用促禁”的工作格局已形成,高于88%的秸稈綜合利用率達到歷史高位,很多省份已連續(xù)多年保持在90%以上。但是,一方面,秸稈年年都產生,持續(xù)保持高位利用壓力大;另一方面,最后沒利用的百分之十幾的秸稈,都是難啃的“硬骨頭”。采訪中,多位專家、政府人員、企業(yè)負責人表示,秸稈綜合利用依然面臨還田技術不完善、離田收儲成本高、產業(yè)化開發(fā)跟不上等問題,實現(xiàn)高值化利用、高質量發(fā)展還有很長的路要走。
姚宗路認為,秸稈科學高效利用接下來應該分兩步走。第一步是科學還田?!安荒転榱诉€而還,也不是還的量越多越好”,下一步應該優(yōu)先考慮還多少、怎么還、不同地區(qū)如何還?這就需要立足當?shù)刭Y源稟賦、耕作特點和產業(yè)實際,統(tǒng)籌規(guī)劃好還田與離田。
今年是河南開展秸稈還田監(jiān)測的第三年,河南農業(yè)大學副研究員馮偉介紹,由于缺少長期監(jiān)測數(shù)據(jù),還田對作物增產的作用不是特別明顯,“但是還田改良了土壤結構,對作物生長起到了很好的效果,這一點是肯定的。下一步要繼續(xù)加強秸稈還田長期性監(jiān)測工作,進一步明確因地適區(qū)的多樣化秸稈還田方式,實現(xiàn)秸稈資源化利用與作物增產雙贏?!?/p>
農業(yè)農村部科教司相關負責人表示,秸稈還田仍面臨底數(shù)不清晰、技術效果不明確、長效機制不健全問題,2020年起開展的秸稈還田生態(tài)效應監(jiān)測工作,將通過長期監(jiān)測來評估秸稈還田對農業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響,科學評價秸稈還田的生態(tài)效應,規(guī)避秸稈還田潛在生態(tài)風險,并將構建起覆蓋全國的長期監(jiān)測網絡,為指導秸稈還田生產實際、優(yōu)化秸稈還田技術模式、輔助秸稈還田等有關決策提供充分的科學理論依據(jù)。
第二步是離田高值利用。采訪中記者發(fā)現(xiàn),一些地區(qū)秸稈離田之所以不夠高效,是因為還未出發(fā)便被卡在了“起點”。
過去,想要將秸稈從地里收起來、運出去,絕非易事,在周志記憶中,“以前都是用叉子往外挑秸稈,然后把秸稈放在塑料膜上往外拽,費時間又很累人?!爆F(xiàn)在,官山鎮(zhèn)利用財政政策性資金補貼成立嘉農公司,添置秸稈打捆、存儲機械,免費為合作社收儲秸稈,收益按各村收儲秸稈量平均分配,各村每年能增收30萬元。
杜健敲著計算器給記者算了一筆賬,秸稈運輸成本平均每噸6元,位于官山鎮(zhèn)最南端的楊懷村距離鎮(zhèn)收儲中心7公里,如果將秸稈從村運到縣再到鎮(zhèn)收儲點,多次轉運加上運輸中可能出現(xiàn)打包破損,成本將大幅增加。目前,官山鎮(zhèn)24個村共設立10個收儲點和一個3萬平方米的全鎮(zhèn)集中建設秸稈收儲中心,各村秸稈就近存儲到相鄰村的收儲點,存儲不下再運至鎮(zhèn)收儲中心,保證了全鎮(zhèn)10萬畝耕地秸稈的收購、存儲,還節(jié)省了不小的費用。
視角轉向正在播種油菜的江蘇南通市海門區(qū),不少小家小戶的種植模式不利于秸稈大規(guī)模回收。這樣的煩惱并不只在海門,我國的耕地版圖中,零散耕地分布廣泛,小地塊回收利用秸稈成本、難度較大。海門農業(yè)農村局科教科科長袁媛介紹,海門11個區(qū)鎮(zhèn)已建16個秸稈收儲中心,鎮(zhèn)村組建了秸稈運輸經紀人隊伍,農民收集秸稈后放置田邊,由經紀人統(tǒng)一送至收儲中心,打通了油菜秸稈從田間到車間的“最后一公里”。
目前,部分地區(qū)收集難、運輸難、儲存難仍未得到根本解決,在秸稈量大、茬口緊、勞動力少的糧食主產省尤為突出,亟需完善收儲運體系這個促進秸稈產業(yè)化發(fā)展的關鍵性因素。
此外,專家認為,秸稈離田還需進一步加大裝備科技支撐力度,需要進一步培育市場主體、延伸產業(yè)鏈條,探索可復制、可推廣、可持續(xù)的秸稈全產業(yè)鏈高值化利用路徑。
此刻,許久未回家的周志終于結束了今年最繁重的工作。對周志來說,回村承包土地的2015年好似一個分界線,被濃煙裹挾的農村永久封存進了記憶,眼前是藍天白云,播下了種子的土地充滿生機。
不出所料,今年小麥播種又比往年提前完成了,“秸稈的問題不用愁了,種小麥可比以前方便多了?!边@就意味著,在春管之前,他有更充裕的時間可以休息。不過,周志可不想閑著,這不,他馬上又要啟程,“幫村里外出打工的人賣水稻去!”