多维价值下的秸秆资源利用与秸秆产业发展研究

摘要 作为农业大国，中国拥有丰富的秸秆资源，尽管部分以农业废弃物的形式存在。研究旨在探索秸秆综合利用及产业发展策略，为实现乡村振兴、共同富裕、“双碳”目标等提供参考。基于相关文献，并通过天眼查平台检索相关数据，Jupyter Notebook程序进行词频分析，研究概括了肥料化、能源化、原料化、饲料化、基料化、萃取化和本体化等7种秸秆利用方式；还田、保护性耕作、发电、饲料化、综合化等利用模式。指出当前秸秆资源利用及产业发展存在多元化利用不足、产业化水平低、经济效益低、资金和技术限制、空间发展不平衡等问题。提出强化政策支持，重视市场作用，通过建立多重激励机制、强化资源化和市场化利用、激发创业精神、促进规模化经营、加强产学研深度协调、促进产业融合发展等策略促进秸秆产业高质量发展。

关键词 秸秆产业；乡村振兴；共同富裕；双碳

中图分类号 S-9 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2023）04-0256-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.04.062

Research on the Utilization of Straw Resources and the Development of Straw Industry under Multi-Dimensional Value

ZHU Fu-biao，LIU Fei-tong，LI Xin-yi at al

（School of Economics，Hefei University of Technology，Hefei，Anhui 230601）

Abstract China is a large agricultural country with abundant straw resources，although some of them exist in the form of agricultural residues.This paper explores the comprehensive utilization of straw and industrial development strategies to provide reference for the realization of rural revitalization，common prosperity，carbon peaking and carbon neutrality.Based on relevant literature，relevant data from Skywatch program，and word frequency analysis from Jupyter Notebook，this study outlines seven types of straw utilization，such as fertilization，energy，raw material，feed，base，extraction and ontogenization;and straw return to the field，conservation tillage，power generation，feed，integrated and other utilization models.It is pointed out that the current straw resource utilization and industrial development has problems such as insufficient diversified utilization，low level of industrialization，low economic efficiency，financial and technical limitations，and unbalanced spatial development.It is pointed out that policy support should be strengthened and the role of the market should be emphasized.It is proposed to promote the high-quality development of straw industry by establishing multiple incentive mechanisms，strengthening resourceful and market-oriented utilization，stimulating entrepreneurship，promoting large-scale operation，strengthening in-depth coordination between industry，academia and research，and promoting industrial integration development and other strategies.

Key words Straw industry;Rural revitalization;Common prosperity;Carbon peak and carbon neutralization

中国农作物秸秆资源极为丰富。根据《第二次全国污染源普查公报》，2017年全国秸秆产生量为8.05亿t；依据媒体数据，2021年秸秆产量约为10.4亿t［1］。丰富的秸秆资源为秸秆产业发展提供了充足的原材料，而为了促进秸秆资源利用和秸秆产业发展，中央及地方政府也出台了一系列政策，如2021年国家发展改革委出台了《“十四五”循环经济发展规划》，2016年农业农村部制定了《农业综合开发区域生态循环农业项目指引（2017—2020年）》。根据“天眼查”数据，2019年约有26 799家秸秆利用企业，总注册资本约为4 915亿元人民币。

秸秆产业发展有其重大的现实意义。一是发展秸秆产业对推进乡村振兴、加快农业农村现代化有积极作用。自2017年“十九大”报告提出乡村振兴战略，至2021年发布《中共中央 国务院关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》，推进乡村振兴加快农业农村现代化的进程在不断加快。乡村振兴是今后数十年我国“三农”工作的重心，也是实现中华民族伟大复兴的重要任务。发展秸秆产业，有助于充分利用乡村农业资源，延长农业产业链，推进乡村振兴。二是发展秸秆产业对实现共同富裕有重要意义。当前城乡收入差距较大，根据2021年《中国统计年鉴》，城镇居民人均可支配收入为43 833.8元，约是农村人均可支配收入的2.56倍。产业兴旺是乡村生活富裕的基本前提，发展秸秆产业有助于推动农村经济发展，增加农民收入，尤其对以农业为主的地区意义显著。三是发展秸秆产业对实现“双碳”目标也有重要贡献。全球变暖已是不争的事实，为减缓气候变暖，“十四五”规划中提出力争于2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。全球大约70%的碳排放与家庭有直接或间接联系［2］。农作物秸秆是农村地区传统的生活能源之一，秸秆焚烧无疑会增加碳排放、造成环境污染［3］。发展秸秆产业，实现农作物秸秆的循环利用，对实现“双碳”目标以及改善环境质量具有显著意义。

尽管如此，根据农业农村部数据，2021年中国农作物秸秆综合利用率为87.6%，仍有提升空间，而且多元化利用不足。秸秆产业发展也存在产业规模小、经济效益低、利用方式粗放等诸多问题。探索秸秆资源利用方式，完善秸秆产业链，对实现秸秆资源利用促进秸秆产业发展有重要意义。笔者即对秸秆资源综合利用领域文献进行梳理和总结，并提出秸秆产业发展对策，旨在为秸秆产业高质量发展提供参考。

1 秸秆资源综合利用方式

当前，秸秆产业规模不断扩大，并呈现多元化发展。就利用方式而言，秸秆资源的肥料化、燃料化、原料化、饲料化和基料化等“五料化”利用被政府所强调，也有学者对相关概念进行了界定［4］。除此之外，还可以对秸秆进行萃取化和本体化利用。概言之，可以将其利用方式概括为肥料化、能源化、饲料化、原料化、基料化、萃取化和本体化7种方式（图1）。

一是肥料化利用。农作物秸秆是一种天然的有机肥料来源，其营养元素丰富，可以通过覆盖、粉碎、堆沤、过腹、焚烧等不同方式还田［5］。秸秆还田的积极影响经过很多研究证实，可以培肥地力，提高农作物产量［6-7］。但是，秸秆还田也可能导致病虫害风险［8］。因此，应合理选择还田方式并配合其他措施，对农业高质量发展有积极意义。

二是能源化利用。农作物秸秆作为农村生活能源拥有悠久的历史，通过清洁能源替代秸秆、薪柴等生物能源具有环保意义［9］。但是，燃气、电力等成本可能会加重农村居民生活负担。而通过固体成型、生产沼气和焚烧发电等途径可以提高秸秆的能源转化效率，实现能源化利用。秸秆还可用于合成乙醇、柴油、沼气、生物氢、生物电等生物能源，可以作为化石能源的重要替代，并在能源安全、环境质量、经济发展等方面发挥重要作用［10］。

三是饲料化利用。秸秆含有丰富的微量元素，饲料化同样是秸秆资源的传统利用方式，也是现代饲料加工的重要原料。通过粉碎、青贮、微贮等方式还可以提高秸秆饲料品质，促进牲畜生长并降低饲养成本［11-12］。

四是原料化利用。秸秆资源被广泛用于造纸、人造板材、茶饮、降解材料、复合材料、制药等领域［13］，原料化利用是秸秆资源利用产业化发展的重要方向之一。

五是基料化利用。通过晾晒、粉碎、发酵等过程将秸秆加工处理为有机固体物料，可以作为基质、垫料、物料等用于食用菌栽培、植物育苗、动物饲养［4］。

六是萃取化利用。可以从农作物秸秆中提取纤维素、半纤维素、木质素、木糖醇、石墨烯等，用于能源、药物、复合材料等的生产，实现秸秆资源高值化利用［14］。

七是本体化利用。相较于上述6种利用方式，现有文献对秸秆资源的本体化利用反而关注较少。而农作物秸秆除了可用于编织、防风、固沙、蓄水，还可以作为农业资源用于发展旅游业以及作为影视道具等，实现产业融合发展。

2 国内外秸秆资源综合利用模式

2.1 国内秸秆资源综合利用模式

2017年农业部发布了《农业部办公厅关于推介发布秸秆农用十大模式的通知》，总结了中国秸秆农用的十大模式，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、秸-沼-肥能源生态模式和秸-炭-肥还田改土模式等。此外，秸秆饲料、秸秆沼气和秸秆发电也是主要利用方式［15］。总体而言，减少秸秆露天焚烧实现秸秆还田是当前中国秸秆资源综合利用的主要特点，而肥料化、能源化和饲料化则是主要的利用方式。

2.2 国外秸秆资源综合利用模式

各国国情不同，决定了其对农作物秸秆资源利用模式可能存在很大差异。相比较而言，主要发达国家已经形成了较为成熟的农业废弃物再利用产业链。一是秸秆发电模式。秸秆可以通过直接燃烧、混合燃烧以及气化燃烧等用于发电，秸秆发电模式以丹麦为主要代表。虽然可能受到技术、环境和社会影响等限制，相比较于化石燃料，秸秆发电尤其是气化路线的秸秆发电有其优势，能够减少碳排放［16］。当然，丹麦的秸秆利用同样以“留在田间”为主［17］。

二是保护性耕作利用模式。秸秆被作为土壤改良剂、地膜、覆盖物等用于实施保护性耕作，秸秆还田同样是国外秸秆资源利用的重要方式。美国、加拿大、日本、英国等国均有此种模式，作为发展中国家的巴西和墨西哥等国也有［15，18］。试验表明，底土耕作与秸秆还田相结合可以改善土壤理化性质和生物性质，最终解决土壤退化问题［19］，合理的秸秆还田还有助于降低病虫害［20］。秸秆还田的保护性耕作方式在材料方面有一定成本优势［21］，但是在机械应用方面的成本较高［22］。