万州区农作物秸秆资源利用及产业化发展模式探析

作者: 何通 胡际莲

作者简介:何通(1997—),男,硕士生,研究方向:农作物秸秆资源化利用。

通信作者:胡际莲(1966—),女,硕士,教授,研究方向:财税理论与政策。

摘 要:重庆市万州区拥有的农作物秸秆资源较为丰富,但目前当地对这一宝贵资源的利用率较低,直接造成了环境污染和资源浪费。为最大限度地实现资源的有效利用,对万州区秸秆资源利用及其产业化发展现状与农作物秸秆综合利用产业化模式进行详细分析,提出强化龙头企业带动、惩处问责与正向激励并举、创新秸秆开发产品等助推秸秆利用产业化发展的建议。

关键词:万州区;农作物秸秆;资源化利用;产业化;发展模式

中图分类号:F323.2 文献标志码:A 文章编号:1674-7909(2024)1-123-4

DOI:10.19345/j.cnki.xckj.1674-7909.2024.01.031

0 引言

随着我国农业现代化的快速发展,农作物秸秆资源的整体规模呈现稳步上升趋势[1]。近年来,秸秆废弃和在原地焚烧的比例显著上升,导致了严重的生态环境污染。鼓励和引导秸秆资源化利用产业的发展,对保护生态环境、加快循环农业和低碳农业发展具有重要的现实意义[2]。不同地区的社会经济发展、自然条件等存在差异,导致其秸秆利用产业化发展模式可能存在差异,但整体上呈现出一些共性特征,包括资源充足、技术不断创新、政策支持逐渐强化、仍需解决利用率不高和环保标准低等问题。目前,主要发达国家已经在农作物秸秆资源化利用方面建立了较为成熟和复杂的产业链,而我国秸秆资源利用及产业发展还存在不协调的问题。根据“天眼查”数据,在我国秸秆资源利用产业化发展较好的安徽省,注册与秸秆利用相关的企业约有70 045家,而西藏自治区仅有约294家。

重庆市万州区是一个粮食生产大区,有丰富的农作物秸秆资源,具有秸秆资源利用产业发展的巨大优势。目前,万州区的秸秆资源化利用产业规模不断扩大,呈现多元化、复杂化的发展特征,正逐步形成“五料化”利用产业发展模式[2]。尽管目前秸秆资源化利用技术已经较为成熟,但万州区秸秆利用产业化发展依然面临一些问题,主要体现在产业规模小、经济效益低等方面。笔者对万州区秸秆资源利用及其产业化发展现状与农作物秸秆综合利用产业化模式进行深入分析,并提出相关对策建议,旨在为当地农作物秸秆综合利用产业化发展提供参考。

1 万州区农作物秸秆资源化利用现状

万州区作为典型的农业大区,主要农作物有水稻、油菜、玉米等,每年产生农作物秸秆资源量约46万t[3],可收集量约36万t,其中可用于粉碎加工的水稻秸秆约15万t、玉米秸秆约12万t,主要分布在全区23个重点产粮乡镇。目前,万州区农作物秸秆综合利用方式以肥料化、饲料化利用为主,以燃料化、基料化利用为辅,总体利用方式较粗放,全区农作物秸秆综合利用率达到88.4%[4],但产业化水平较低。根据“爱企查”和“天眼查”数据,到目前为止,全国约有405 197家秸秆资源利用相关的企业,其中重庆市约有2 942家,而万州区仅有68家。

随着我国对农作物秸秆生物质资源开发利用的重视和人们对生态环境要求的提高,秸秆的资源化利用逐渐成为关注的焦点。这不仅为农民提供了一种新的增收致富途径,也在保护环境和推动农业经济发展方面发挥着关键作用。

2 万州区农作物秸秆综合利用产业化发展模式

2.1 农作物秸秆燃料化利用产业发展模式

燃烧发电是农作物秸秆燃料化利用的基本方式之一,目前已形成较为成熟的秸秆生物质燃料发电技术路线[5]。利用农作物秸秆发电是一种利用秸秆燃烧产生热能,再通过蒸汽驱动轮机发电的过程。据测算,1 t秸秆的热值相当于0.5 t标准煤,且其平均含硫量为0.38%,比煤的含硫量低1%[6]。这表明以农作物秸秆为燃料发电相比传统燃煤发电,不仅能够有效节省化石燃料,还有助于推动可持续发展。然而,需要注意的是,用于发电的秸秆在收集、贮存、运输方面有较大难度,提高了处理成本。解决这些技术和经济上的难题将是促使农作物秸秆发电产业更为高效发展的关键。

农作物秸秆燃料化利用的另一个重要途径是通过厌氧发酵产生沼气,再将沼气作为清洁能源[2]。沼气具有多种用途,可满足农民的烹饪、照明等需求,丰富了清洁能源的种类。2019年万州区用于生产沼气的作物秸秆量达到了12.15万t[3],表明秸秆在新能源领域具有较大应用潜力。秸秆燃料化技术推广不仅能为农民提供清洁能源,还有助于减少作物病虫害的发生,对农业发展起到了促进作用。这种农作物秸秆资源综合利用的做法不仅带来了经济效益,还符合可持续发展理念,可为农村地区的能源和农业生产带来双重好处。

目前,万州区秸秆燃料化利用产业发展并不健全,主要原因有两点。一是秸秆燃烧时容易受温度、气体组成、湿度等因素影响,导致燃烧不稳定,难以持续稳定输出热量;二是秸秆所占空间大,且生产具有季节性,增加了运输和储存的难度,导致收储、运输成本过高。目前,尽管秸秆燃料化利用产业已具备发展可行性,但仍需突破存在的技术瓶颈。因此,可将秸秆发酵产生的气体通过罐装等方式,拓宽其应用领域,并探索降低生产成本的路径,以推动秸秆资源的高效利用,促进秸秆资源化利用产业可持续发展[2]。

2.2 秸秆肥料化利用产业发展模式

农作物秸秆含有大量氮、磷、钾及部分微量元素[6],可作为肥料施用。将秸秆进行肥料化利用,可减少化肥的使用量,同时降低农业环境污染的风险。秸秆肥料化利用有2种形式,包括秸秆粉碎直接还田和加工成秸秆有机肥施用。据测定,1 t秸秆还田的肥力相当于 12.8 kg氮肥(N)、12.2 kg磷肥(P2O5)和14.6 kg 钾肥(K2O);秸秆还田3 年后,小麦可增产675~705 kg /hm2[7]。2019年万州区粉碎还田的秸秆量达到22.16万t,改善了土壤质量,降低了化肥使用量,有效缓解了农业环境污染[3]。然而,目前秸秆还田机械使用成本在300元/hm2 左右,加上其他人工费用,对农民来说成本过高[8],降低了农民技术采纳的积极性,阻碍了秸秆还田产业化发展。

秸秆有机肥是一种将秸秆与畜禽粪便等物质混合,经过发酵和腐熟处理得到的生物有机肥料[6]。施用这种有机肥料不仅可以有效利用农业废弃物资源,还能够提高土壤养分含量、改良土壤结构、提高农作物产量,符合农业可持续发展理念。目前,万州区已有秸秆利用企业生产秸秆有机肥。例如,重庆农梦实业有限公司于2020年建立一个秸秆加工厂,并在全区开展生猪粪尿发酵垫料的采购与供销业务。该公司于2021年通过“益生菌+低架网床”模式将粪污发酵为有机肥,年产有机肥25万t左右、发酵垫料秸秆2.5万t左右,产品市场前景较好。

2.3 秸秆基料化利用产业发展模式

秸秆的基料化利用主要是将秸秆加工成作物栽培介质基料,以满足作物生长需要,主要用于食用菌等作物栽培,能减少土地污染、提高土壤保水保肥性能、促进循环农业发展[9]。例如,万州区李河镇棕花村利用香根草发展畜牧养殖业,然后通过“养殖业畜肥+秸秆发酵”繁殖蚯蚓,再利用蚯蚓蛋白肥发展林下种植业和养禽业,最后利用禽肥育草实现了种养业循环发展,以“一根草”打造了一条产值百万元的生态循环农业产业链[4]。

2.4 秸秆饲料化利用产业发展模式

农作物秸秆含有丰富的碳水化合物、脂肪和蛋白质等营养成分,可作为一种经济实惠的饲料。有关检测结果显示,玉米秸秆中含有超过 30% 的碳水化合物、0.5% ~ 1.0% 的脂肪及 2% ~ 4% 的蛋白质,其营养价值与牧草相当[2]。目前,可通过氨化、复合青贮、微贮等方式将秸秆制成饲料,经发酵处理的秸秆饲料能够饲喂猪、羊、牛等动物[2]。近年来,人们环保意识的增强、秸秆饲料加工技术的不断创新及政府对秸秆饲料加工业的鼓励,促进了秸秆饲料加工业的健康发展。重庆市万州区是三峡库区典型的农牧大区,种植业和养殖业作为当地的主导产业,在农民致富增收中有着不可取代的作用[10]。目前,在万州区,将秸秆加工转化为饲料已经成为一种重要的秸秆利用产业化发展模式,有不少企业加工秸秆饲料。例如,川港投(重庆)生态农业发展有限公司主营农作物秸秆处理及加工利用服务与饲料生产,不仅促进了当地种植业可持续发展,也为畜牧业提供了更为丰富的饲料资源,为构建绿色、健康的农业生态系统做出了积极贡献。

2.5 秸秆原料化利用产业发展模式

秸秆原料化利用是将农作物秸秆作为生产秸秆板、餐具、包装袋及纸张等产品的原料。农作物秸秆可作为木材资源的替代品,解决相关企业产品生产成本高的问题[11]。目前,秸秆原料化利用产业因对资源的有效利用和对环境的友好性,得到了更多关注。诸多地区采用先进的技术手段,包括机械处理、化学处理、发酵处理等,提高秸秆的可加工性,拓展其应用领域。采用秸秆原料化利用产业发展模式可将秸秆转化为高附加值的产品,不仅实现了资源的有效利用,还有助于农业产业的可持续发展。这一模式在当前推动绿色经济、循环经济发展的大背景下,具有广阔的应用前景。

2019年万州区用于乙醇生产的农作物秸秆达0.91万t,满足了当地医药、涂料、能源、化工等行业对乙醇的需求。2019年全区用于造纸生产的农作物秸秆达8.75万t,降低了造纸行业对木材的需求,有助于减轻对森林生态系统造成的压力,推动可持续发展。此外,秸秆作为造纸原料相对廉价,将其用于造纸可以在一定程度上降低生产成本,提高造纸行业的经济效益。2019年全区用于生活用品编织的作物秸秆达0.69万t,既促进了废弃农业资源的有效利用,也推动了农村经济的发展,同时传承和弘扬了地方文化[3]。

3 万州区秸秆资源利用产业化存在的主要问题

3.1 秸秆利用企业带动力不强

在秸秆利用产业化发展过程中,相关龙头企业作为关键参与者,在整个产业链中具备上联市场、下联农户的多重功能,在产业全面发展和农民经济收入提升中扮演着至关重要的角色[12]。秸秆利用产业化发展需要相关龙头企业强有力的带动作用。然而,目前万州区秸秆利用企业数量相对匮乏(只有60多家),且存在小、散、弱等问题,未能形成规模化发展格局。

3.2 对秸秆资源化利用产业认识不够

秸秆资源化利用产业作为一种新型产业,目前起步较为困难。尽管有部分人已认识到秸秆是一种新兴资源,但受制于传统农业发展模式,大部分农民对秸秆的新型利用方式和产业化发展模式认识不够。部分农民收集、出售秸秆的意愿不强,长期养成就地焚烧秸秆的生产习惯,露天焚烧秸秆现象时有发生,造成资源浪费和环境污染,甚至会引发山火。

3.3 秸秆相关产品创新性不高

在产品开发方面,大多数企业倾向于对秸秆资源进行初级加工,对高附加值秸秆产品的研发、产品精深加工不足,导致其产品缺乏多样性和竞争力。为了克服这一问题,除将秸秆直接充当饲料、肥料以外,应创新秸秆利用方式,推动秸秆综合利用产业化发展。

4 推进万州区农作物秸秆资源化利用产业发展的对策建议

4.1 强化龙头企业带动

龙头企业具备引领整个产业发展并促进地方经济繁荣的潜力[12]。位于万州区的重庆三峡农业集团是一家区属国有一级重点企业,构建了种养结合的现代农业产业链,深入推进农产品运、储、销全链条持续健康发展。当地应依托重庆三峡农业集团建立农作物秸秆收、运、加工体系,由该公司具体负责秸秆收购、加工、销售等业务。重庆三峡农业集团可在万州区23个重点产粮乡镇设立临时收购点,聘请当地精通农业的人员为农作物秸秆回收经纪人(负责秸秆存储及上车等工作);可按500元/t的价格收购秸秆,要求其含水量不超过20%;同时在龙宝、五桥、天城、江南四个片区,配备专业运输车辆和驾驶员,以保证完成秸秆的运输任务。在该发展模式中,由秸秆回收经纪人联系当地农户收割秸秆、运至集中堆码场,并统一粉碎、存储。在推动秸秆利用产业化发展过程中,当地必须将培育以重庆三峡农业集团为代表的龙头企业视为重中之重,从而为秸秆利用产业化发展提供可靠支持。

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