林州市位于河南省西北部、太行山東麓、晉冀豫三省交界處,總面積204 600 hm2,其中山坡、丘陵占86%;耕地51133. 33 hm2,盛產小麥、玉米、谷子、甘薯、水稻、大豆、花生、棉花、油菜等。常年糧食作物播種面積73 366. 67 hm2.其中夏糧面積32 666. 67 hm2,秋糧41000 hm2,經濟作物面積10133. 33 hm2,秸稈產量相當豐富。然而,由于農作物秸稈利用途徑的狹窄和秸稈綜合利用技術的相對滯后,導致大量秸稈被丟棄,造成了極大的浪費。因此,了解林州市農作物秸稈資源的利用現狀,探討其特點和存在問題,對于林州市及與其相似的丘陵地區節約資源、實現農業可持續發展有重要的現實意義。
1、調查地區的基本情況
林州市屬于丘陵地區,是小麥主產區,農作物以小麥、玉米為主,以及少量的花生、甘薯、棉花、油菜、大豆等。林州市借助紅旗渠的灌溉優勢,待春季作物小麥等收獲后復種玉米等其他秋季作物,因此調查的數據時段選取2008年春季作物(小麥等)和2007年秋季作物(玉米、大豆等)的秸稈產生量。
采用抽樣調查和實地走訪相結合的方式,從林州市城郊鄉與臨淇鎮2個鄉鎮中各選擇2個距離較遠的行政村,分別是:城郊鄉付水洼村、劉家街村;臨淇鎮后坡村、小嶺村,每個行政村選擇100戶進行實地入戶調查。
調查方式采用問卷形式,調查內容包括農戶家庭人口、耕地面積、作物種類、種植面積、秸稈去向,共填寫調查問卷430份,提取有效問卷400份。
2、林州市農作物秸稈資源的利用現狀
2.1林州市農作物秸稈資源去向的總體現狀
通過實地抽樣人戶調查和對調查問卷的匯總分析,大體反映了林州市主要農作物秸稈資源去向及利用情況,其秸稈資源利用現狀分析如下(表1)。
從抽樣調查中發現,林州市農作物秸稈主要是小麥秸稈和玉米秸稈,其中,玉米秸稈產量934 390kg,占總調查秸稈產量的69. 78%,小麥秸稈產量383 054 kg,占總調查秸稈產量的28. 61%;花生、棉花、油菜、甘薯等作物秸稈產量相對較少,約占到調查秸稈總量的1.61%。因此,提高林州市農作物秸稈的利用效率的主要方式應該調節玉米、小麥秸稈的高效利用方式的去向比例和提高現有利用方式的利用效率。
從表1可以看出,農作物秸稈中還田的比例最大,直接還田和堆肥2項約占秸稈調查總量的81%;其次是丟棄,約為10%,用作飼料的包括青貯、氫化、直飼約占調查秸稈總量的5%;另外用作燃料和工業原料的約占4%,其他還有極少量被焚燒。
2.2各抽樣行政村主要農作物秸稈利用的具體特點
林州市各個調查村由于其距離市區的遠近程度不同、耕地狀況不同、利用秸稈的企業發展狀況不同以及當地村組織的引導政策不同,其農作物秸稈資源的利用狀況也存在很大的偏差(表2)。
臨淇鎮位于林州市的南部,種植作物主要是小麥和玉米。后坡村由于附近村造紙廠和養牛戶較多,秸稈還田比例相對較低,有近18%的秸稈資源用作了飼料,11%的用作了工業原料,主要是造紙。還田比例為64%,主要是直接還田,堆肥所占總還田的比例不足10%。小嶺村由于利用農作物秸稈的企業輻射不到這里,并且沒有喂養牛羊的習慣,所以有近97%的農作物秸稈被直接還田。另外還有近2%的被丟棄,主要是部分小地塊種植的棉花和花生的秸稈,原因在于秸稈的數量較少并且沒有收購相關秸稈的企業。
城郊鄉種植作物主要也是小麥和玉米,它位于林州市區的周邊,離發展較好的市區較近,以搞副業為主。劉家街村農作物秸稈有近70%還田,養殖業相對發達,但是也只有3%的農作物秸稈得到利用,由于地塊相對分散、種植作物種類相對較多、秸稈資源利用途徑狹窄和人們的認識不足等原因,有近26%的農作物秸稈被丟棄。付水洼村土地肥沃,地塊分散程度不太嚴重,比較利于農業機械作業,所以有87%的秸稈資源被還田,但是丟棄現象依然嚴重,占村秸稈資源去向比例的12%。
總結以上情況,林州市秸稈資源利用的特點主要有以下幾個:
1)秸稈資源總體去向中還田比例都比較高,隨著《秸稈禁燒和綜合利用管理辦法》的深入落實,焚燒現象幾乎沒有,絕大部分農作物秸稈資源得到利用,但是利用方式單一,效率不高,農作物秸稈可以經過
秸稈顆粒機、
秸稈壓塊機壓制成生物質顆粒燃料或者飼料,這樣做不僅可以做到農作物秸稈的綜合利用避免焚燒,而且還可以增加老百姓的收入,何樂而不為呢。
2)越是靠近市區的經濟發達的地區農作物種植的積極性越低,秸稈資源有效利用的比例越低,農作物秸稈丟棄現象越嚴重。
3)地塊較小、人均耕地面積較少、種植作物種類繁多的地區秸稈資源利用效率不高;土地肥沃、地塊較大、種植作物種類相對單一、便于農業機械作業的地區農作物秸稈資源得到有效利用的比例相對較高。
4)有養殖業和相關農作物秸稈利用企業輻射帶動的地區農作物秸稈資源利用效率相對較高;農作物秸稈資源不能就地轉化的地區利用效率較低。
3、林州市農作物秸稈利用過程中存在的問題
3.1農作物秸稈資源大量浪費,被丟棄情況較嚴重
調查的農作物秸稈資源去向比例中,被丟棄總量達141003 kg(表2),占調查秸稈總去向比例的10%左右。其中,城郊鄉劉家街村有26%被直接丟棄,付水洼村12%被直接丟棄,其他2個村至少也有1%的秸稈資源被丟棄。在被丟棄的秸稈中,一部分是小地塊的玉米秸稈,其余大部分是棉花、油菜、花生和豆類的秸稈,農民普遍反映把這些秸稈賣掉存在問題比較大,要么是收購價太低,要么是根本沒有人收購。大量丟棄的秸稈造成了嚴重的資源浪費。
3.2農作物秸稈資源利用方式單一,效率太低
從表1中也可以看出,調查的農作物秸稈資源中約有79%被直接還田,約5%左右用作飼料,雖然這些農作物秸稈得到了有效的利用,但是利用率太低,并且秋季玉米秸稈產量較大,一旦粉碎不夠細或者翻壓得過淺都可能造成下季作物減產。對于秸稈資源高效利用的新技術在這里應用很少,像固化氣化、氨化、秸稈養菇技術、秸稈壓縮成型新技術和裝備以及秸稈飼料制作技術在林州的農村調查中幾乎沒有發現。
3.3部分農作物秸稈利用技術不成熟,推廣存在一定障礙
在調查中發現,一些新型的農作物秸稈利用技術不成熟,實用性較差,在農村地區推廣中存在一定的障礙。如農作物秸稈在作為沼氣池原料的利用中,農民普遍反映農作物秸稈轉化為沼氣的出氣率較低,產生大量沼渣,導致沼氣管道堵塞。沼氣原料多使用糞便,糞便便宜且出氣率高,不阻塞管道,且草料比秸稈效果好。另外,農作物秸稈青貯作飼料雖然營養價值高,但需要一定的技術,并且對農作物秸稈的質量也有一定的要求,所以這些利用技術在農村仍需推廣普及。
3.4農作物秸稈資源分散,不利于資源化技術的推廣
林州市地處丘陵地區,戶均耕地較少,且地塊分散不平整,導致農作物秸稈資源分散,難以產生規模效應,所以利用技術也十分簡單。一些新型的作物秸稈利用技術需要的秸稈數量很大,如秸稈固化氣化,這種利用技術只有秸稈使用量達到相當規模后才能產生經濟效益,而這個數量僅靠少數農戶很難達到,并且,農作物秸稈收集也存在一定程度的困難。因此,如何做好農作物秸稈的收集、集中工作,也是農作物秸稈資源化技術面臨的問題。
4、思考與建議
1)加強組織領導,減少秸稈資源大量丟棄浪費現象。農作物秸稈的綜合利用工作是一項復雜的社會系統工程,要采取的技術、經濟、行政措施和“堵”、“疏”相結合的方法,把鼓勵農作物秸稈利用企業發展和引導農民讓農作物秸稈流向更有價值的途徑相結合,同時加強領導,搞好協調,才能取得較好的成效。
2)引進經濟發達地區的成熟的秸稈利用技術,尋找農作物秸稈資源去向多元化的途徑,提高農作物秸稈資源利用效率。
在還田方面,可以引進秸稈生物反應堆工程技術,經過特殊工藝和科學配比,將秸稈經粉碎酶化、配料、混料、造粒等工序后,制成秸稈復合肥,然后還田,減少農作物秸稈資源單一直接還田的比例,提高秸稈資源利用效率。
在飼料方面,可以參考其他地區合理的加工調制方法,如顆粒化、青貯、氨化和生物處理等方法,提高秸稈的采食量、適口性和消化率,將秸稈作為草食家畜的主要粗飼料來替代部分精飼料,發展節糧型的畜牧業。
在工業原料方面,相關部門鼓勵引進秸稈資源利用效率高的工業企業,特別是有秸稈制酒精技術、秸稈皮殼制取淀粉技術、草袋編織技術、一次性可降解餐具生產技術等相關方面的企業,提高秸稈資源作為工業原料方面的去向比例。
在秸稈資源作為燃料利用方面,參考引進其他地方固化、氣化方面利用的成功經驗,減少秸稈資源直燃方面的去向比例,提高作為燃料的利用效率。
3)積極鼓勵發展農業合作社,借助農業合作社的力量,有效集中相對分散的農作物秸稈資源,解決農作物秸稈資源分散不利于資源化的缺點。