崔寧波,姜興睿,巴雪真
(作者單位:東北農業大學經濟管理學院 黑龍江哈爾濱150030)
摘要:玉米秸稈不僅可以用作畜牧業飼料的原料,還可以對其進行其他方式的綜合利用。目前東北地區仍存在將玉米秸稈直接進行焚燒處理的行為,這不僅浪費可利用資源、不利于節能減排,同時還將加劇霧霾的產生、不利于保護環境。本文簡要總結該地區玉米秸稈綜合利用現狀和發展困境,進而提出推進東北地區玉米秸稈綜合利用發展的政策建議。
一、引言
近年來,能源短缺問題與環境污染問題日益突出,國家針對促進農業綠色發展也提出了一系列相關法律法規及管理政策,農作物秸稈作為重要農業產出物,用則為寶、棄則為害。玉米秸稈作為農作物秸稈中的典型代表,在東北地區傳統利用方式是用作家用柴薪、肥料化為主,但隨著當前玉米的大面積種植,玉米秸稈總量過剩造成了資源的浪費與環境的污染。東北地區作為中國最主要的糧食生產基地,始終奮力推動農作物秸稈綜合利用的發展,但在推進秸稈綜合利用過程中還面臨著一些挑戰。
對于目前東北地區秸稈綜合利用現狀,此前學者分別選擇黑吉遼三省進行深入研究。孟雪靖等(2018)對黑龍江省農作物秸稈的產量和利用現狀進行估算,發現存在秸稈焚燒現象嚴重、綜合利用效益較低等問題;楊軼囡等(2016)從玉米秸資源總量、分布情況及利用情況分析吉林省玉米秸稈資源基本情況,提出存在綜合利用附加值低、產業化程度不高等問題;李晨等(2018)對遼寧省秸稈利用情況進行了總結,得出相應技術和儀器設備不到位、缺乏促進綜合利用的鼓勵政策等不足。此外,王紅梅等(2017)分析了中國農作物秸稈資源現狀,總結梳理了秸稈綜合利用的技術與進展,提出加強秸稈利用產業化、規模化、集約化發展的政策建議。本文立足于東北地區分析玉米秸稈綜合利用的現狀,探究現階段玉米秸稈綜合利用的發展困境,提出促進玉米秸稈綜合利用的對策建議。
二、東北地區玉米秸稈綜合利用主要方式
在低碳經濟的大背景下,如何合理的利用玉米秸稈發展循環經濟是當前我國農業所面臨的一大問題。東北地區作為我國最大的玉米生產區,是全國玉米秸稈綜合利用的關鍵區域。目前玉米秸稈綜合利用仍以肥料化、飼料化為主,能源化、燃料化和基料化利用潛力較大,整體上玉米秸稈綜合利用仍處于初級粗放階段。
(一)燃料化利用。燃料化利用主要包括秸稈固化成型技術、秸稈炭化技術、秸稈發電技術等。秸稈固化成型技術是通過專用設備將粉碎秸稈壓縮為棒狀、塊狀或者顆粒狀等成型燃料,固化成型后能夠提高秸稈運輸和貯存能力。秸稈碳化技術一般指采用厭氧或缺氧干餾等熱解碳化技術,在亞高溫條件下將秸稈等農業廢棄物制備為富碳產物。東北地區生物炭技術起步很早,在2005年就有人從事有關生物炭的工作,目前在秸稈炭化技術方面已經取得了很大的進展和突破。在秸稈發電上,東北地區已經形成了較為成熟的秸稈發電技術路線,目前約有40多家生物質能源發電廠,其中玉米秸稈所生成的發電潛力約占東北地區年發電量的32.78%。
(二)飼料化利用。飼料化利用包括秸稈青(黃)貯技術即自然發酵法、秸稈堿化/氨化技術等。秸稈飼料化不但可以擴大飼料來源,而且通過過腹還田方式可以使秸稈得到再次利用。玉米秸稈的營養價值較低,蛋白質含量較少,粗纖維含量較高,且玉米飼料化后的適口性較差,玉米秸稈對于單胃動物來說很難消化吸收,所以玉米秸稈飼料化多作為反芻動物的飼料。針對以上問題,青(黃)貯秸稈飼料化能夠減少秸稈營養損失,提高適口性且便于長期保存,該項技術適于玉米秸稈和高粱秸稈。近年玉米秸稈飼料化利用量一直保持增長趨勢,年均增長2.93%,東北地區作為飼料化利用核心地區也呈現相對快速增長趨勢。
(三)肥料化利用。肥料化利用主要包括秸稈直接還田技術和離田還田技術兩大類。通過以上技術,將玉米秸稈腐爛分解,最終轉化為優質肥料,從而促進農作物產量的增加和污染的減少。秸稈直接還田技術作為主要利用方式具有成本低、生產效率高的特點,是東北地區重點推廣的技術。但由于東北地區位于我國北部地區,冬季土壤積溫較低,秸稈直接還田過程中秸稈分解速度緩慢,所以該技術要配套合理的施肥和灌溉技術,以提高秸稈還田效果。秸稈生物反應堆技術的原理是加入微生物菌種,在一定條件下能將秸稈分解為二氧化碳、有機質、礦物質等,該技術在東北地區主要運用于溫室大棚,能有效改善大棚生產的微生態環境。
(四)基料化化利用。基料化利用技術主要運用在食用菌的生產上,以玉米為基料進行食用菌栽培,能產生更多的菌基且營養價值更高,此外用后的基料含有多種元素、有機質和活性菌絲體,用作肥料能為植物提供良好的環境和養分。秸目前,東北地區玉米秸稈基料化利用技術日臻熟化,吉林省農科院農業資源與環境研究所建立了以“秸稈基料化利用”為技術核心的東北玉米秸稈綜合利用技術體系,有效地解決了秸稈栽培食用菌產量低、品質差等技術難題。其中食用菌赤松茸每公頃消耗玉米秸稈40噸,產菌菇3-4萬斤,純經濟效益可達5萬元,該技術已經在黑龍江省延壽縣、蘭西縣進行了推廣,實現了經濟效益和社會效益的雙贏。
(五)原料化利用。原料化利用技術包括秸稈人造板材生產技術、秸稈造紙技術和秸稈木糖醇生產技術等。玉米秸稈中含有豐富的纖維素和木質素,可以作為優質的原料用于造紙原漿、輕型建材、包裝材料及可降解農用生產材料等。近年來,東北地區在多地試點開展秸稈造紙等項目。黑龍江泉林和吉林德惠泉林秸稈造紙項目近年來取得了較好的成就,并且展開秸稈外銷項目,實現了經濟效益和生態效益。此外,東北地區還是我國利用玉米芯和玉米秸稈生產木糖醇的主要地區,利用玉米秸稈的半纖維素聚戊糖生產木糖醇,技術相較于工業催化加氫技術較為簡單,能夠減低生產成本,具有很大的發展潛力。
三、東北地區玉米秸稈綜合利用模式
玉米秸稈綜合利用是一項需要投入大量資金成本的“富民”工程,生態效益高、覆蓋面廣,需要多部門聯手協作推進,農戶、中轉站、企業和政府都是玉米秸稈綜合利用模式中不可缺少的主體,目前秸稈綜合利用過程中需要進一步形成圖1所示的東北地區玉米秸稈綜合利用主要模式。

(一)基于政府視角。政府在整個玉米秸稈綜合利用中起著主導作用,是國家公共權力的承載體和實際執行體,有權實施秸稈發展戰略布局。一方面,政府負責制定并發布關于秸稈綜合利用相關政策,對其產業化發展進行宏觀調控,以規劃和撥款等形式影響秸稈綜合利用產業化的發展;另一方面,政府等相關部門可以,通過“宏觀調控”的方法,以立法、審批、監督、考核等各種方式調節社會各群體和個體間利益。東北各省政府具有極為重要的責任,始終嚴格按照“農業優先、多元利用、多措并舉、多方聯動”原則,在確保國家糧食安全總體目標下,做好玉米秸稈綜合利用的宏觀調控和中長期規劃,加強對玉米秸稈綜合利用的重視和支持。
(二)基于農戶視角。農戶作為玉米秸稈綜合利用的直接利益相關者,對于玉米秸稈的處理將關乎整個秸稈綜合利用模式的效果。農作物秸稈綜合利用方式主要分為傳統農用方式和新時期利用方式,對于農戶來說對玉米秸稈自行處理大多數采取的都是將秸稈作為薪炭資源或者將秸稈進行直接還田,其余秸稈將運輸給中轉站或者相關企業進行農作物秸稈的“五化”利用。但在玉米秸稈還田利用過程中產生的相關費用可達百元以上。此外,政策背景和農民的家庭稟賦等因素都將影響農民對玉米秸稈采取綜合利用的意愿。
(三)基于中轉站視角。中轉站在秸稈綜合利用市場化運作中起到了一定的銜接作用,將農民與相關企業聯系在一起,主要包括一些專業合作經濟組織和秸稈經紀人。目前,專業合作經濟組織中國家秸稈產業技術創新戰略聯盟在全國起到了主導的作用,其他各省的專業合作經濟組織和秸稈經紀人積極響應秸稈聯盟的號召。秸稈經紀人是最近幾年產生的新興職業類型,通常秸稈經紀人在本村發展數名秸稈運輸員,主要任務是從農戶手中收集玉米秸稈,由秸稈經紀人統一調度收秸稈的地塊,將秸稈進行加工處理后大規模運送給相關企業,最后由企業結算相關費用。
(四)基于企業視角。秸稈綜合利用企業是玉米秸稈綜合利用市場化運作中最后的利用主體,這些企業掌握玉米秸稈“五化”利用的具體利用方式與方法。玉米秸稈取材廣泛,通過秸稈綜合利用企業對秸稈進行加工處理,可以將玉米秸稈從廢棄物變成可利用的資源,進而延長原有秸稈綜合利用產業鏈,有效拉動東北地區的經濟效益。近年東北地區龍頭企業帶動玉米秸稈綜合利用產業發展迅速,秸稈利用渠道不斷拓寬,但目前東北地區多數企業在玉米秸稈的利用上仍處于初級階段,生產規模、生產層次都停留在低水平上。
四、東北地區玉米秸稈綜合利用的發展困境
(一)處理秸稈成本較高,約束條件難以化解。農戶處理玉米秸稈的成本主要包括機械成本、勞動成本和運輸成本,東北地區大型農場多數已經基本實現了全體機械化生產,但還田最低成本還高達930元/hm2,加之勞動成本高漲和運輸距離遠,使農民參與意愿較弱。通過調查發現農民在玉米秸稈的處理利用上存在著資金、時間和技術等方面的約束。資金方面,農戶在玉米秸稈處理上需要投入大量資金,除了支付拖拉機、大型機械和打捆機費用外,部分農戶還需投入秸稈運輸費用。時間方面,受東北地區自然條件的約束,玉米秸稈收運周期短,實際有效收運時間僅為20天,秸稈打捆和運輸時間較短。
(二)秸稈收儲運體系不健全,產業化程度較低。玉米秸稈本身比較粗壯、植株高度較高,這造成玉米秸稈收集和運輸較為困難。另外,玉米秸稈堆積的密度小,占用的空間大,其本身又易發霉變質,對貯藏條件要求較高。目前依靠傳統的秸稈收集技術與手段,很難實現玉米秸稈的快速收集。盡管東北地區農業機械化程度越來越高,但專業性的秸稈收儲運體系仍未建立,生產規模、生產層次都停留在低水平上,很多秸稈處理技術都處于空白狀態,難以形成玉米秸稈產業化和規模化生產,秸稈綜合利用仍處于初級階段。
(三)核心技術不成熟,已有技術推廣效果差。由于成本限制,東北地區缺乏先進的玉米秸稈收集處理機械設備,現有的機械設備應用性能、可靠性及穩定性較低。技術水平相比于歐美國家較為落后,投入高、產出低的經濟運行模式還較普遍,科技研發力度仍待加強。其次,東北現有秸稈利用企業所掌握的玉米秸稈利用關鍵技術并不成熟,秸稈“五化”綜合利用轉化存在技術瓶頸,如玉米秸稈飼料化產品質地粗硬、粗纖維素含量高、適口性差;玉米秸稈能源化投入高、規模小等問題。此外,目前已有玉米秸稈綜合利用技術推廣效果差。主要原因是政府和有關部門宣傳和示范工作不到位,農民受科學水平的限制,對已有技術認識不足,導致已有技術推廣存在種種障礙。
(四)尚未建立完整的利益機制,政策不夠系統。近年東北各省雖然相繼制定了有關秸稈綜合利用的政策,但政策覆蓋面狹窄、系統性不完備、利益紐帶不緊密,加上政府財政基礎薄弱,財政支持力度不夠,使企業和農民之間難以建立合理的利益分配關系。農戶相比于企業經營模式較為單一、穩定性差、風險高,在秸稈產業發展中處于劣勢地位,這使得農戶在秸稈產業的利益分配中話語權較少。相反,企業在秸稈產業利益分配中則處于優勢地位,這就容易導致秸稈產業利益分配的不合理性和不均衡性。
五、推進東北地區玉米秸稈綜合利用發展的對策
(一)設立有效的政策補助和獎勵措施。此前,黑龍江省為積極引導農民實施玉米秸稈還田,進一步推進機械化玉米秸稈翻埋和碎混還田,充分調動了農民實行玉米秸稈還田的積極性,但仍存在資金撥付力度不夠、進度較慢等問題。2020年對于東北地區各省來說應繼續發力,采取多種方式積極引導和解決資金問題。一方面各地應增加關于秸稈綜合利用多項財政支持,按照“集中補助、重點投放、多收多補、多用多補”的原則,對達到秸稈規定用量的各類生產經營主體給予適當補助等。另一方面,應積極引導和動員農民、基層服務組織參與,提高農民的參與度,一定程度上降低利用成本,逐步形成良好的投資格局,促進秸稈綜合利用快速發展。
(二)建立完善的玉米秸稈收儲運服務體系。針對目前情況,東北地區需要進一步形成以“政府推動、農民參與、市場化運作”為主要模式的市場體系,讓玉米秸稈收集同生態種養、秸稈能源化和秸稈原料化有機結合,促進玉米秸稈綜合利用產業鏈的發展。同時,要把建立收儲運輸體系作為首要任務,以秸稈產地合理區域半徑的“近就地利用”為原則,建立專業化大型秸稈收儲運體系模式,形成一條完整、順暢、全面的秸稈綜合利用產業,進而促進東北地區肥料化和能源化優勢技術的發展,開發飼料化和原料化的利用潛力,確保基料化穩步發展。此外,要實現玉米秸稈綜合利用還涉及農業、工業、科技、環保等各部門的配合,因此在體制機制上進行創新是非常必要的。
(三)加強新技術、新裝備的研發和推廣。要想達到玉米秸稈綜合利用新技術在大范圍內推廣應用的目標,不僅需要不斷加強生產、教育和科研的有機結合,還要針對玉米秸稈批量收獲、還田處理、收集加工及綜合利用等環節,進一步加強新技術、新裝備的研發和推廣。根據東北地區實際情況,對玉米秸稈綜合利用配套技術等方面開展聯合攻關,進一步推動各項實用技術的推廣和應用。此外要借鑒并融合國外先進的前瞻技術,建立以骨干企業為基礎的綜合產學研攻關團隊與創新體系,進一步提升裝備水平和技術能力。
(四)完善玉米秸稈綜合利用配套產業。為進一步提高玉米秸稈利用效率,應完善玉米秸稈綜合利用產業化體系,利用多種方式使其循環增值更加顯著。即使目前用于單級循環增加輸出的成效不是非常明顯,但是如果將眾多個子系統按照性能組合多級循環利用,這樣所帶來的效益則會非常顯著。此外,還可以大力推動合作社及家庭農場的發展,建議以鄉鎮為結合調整農業生產結構,積極開展多種經營模式,形成工作、技術和政策措施相配套的秸稈利用模式,不斷提升秸稈綜合利用的市場化、產業化發展水平,最終將達到提高總體效益、增加農業系統內資源可持續利用的效果,也為各地深入“秸稈農用十大模式”、優化“五料化利用產業布局”做足準備。
參考文獻
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